Ацетил-СоА в биосинтезе

Уксусная кислота (СНзСООН) образуется при уксуснокислом брожении разбавленных водных растворов этанола. В метаболических процессах участвует как сама кислота, так и ее соли. Особенно важно присутствие уксусной кислоты в форме ацетила в ацетилкоферменте А (разд. 7.5.1.2), поскольку это соединение является ключевым промежуточным продуктом метаболических процессов и исходным веществом при биосинтезе всевозможных природных продуктов, как, например, жирных кислот, терпеноидов, растительных красителей и многих других. [c.183]

Вакиль (1938) по казал, что малонил-КоА участвует в биосинтезе жирных кислот, вероятно, за счет конденсации с ацетил-КоА, сопровождающейся отщеплением одного моля Ко,Л и образованием Сз-про-межуточных продуктов, которые восстановительно декарбоксилируются до бутанон-КоА. [c.732]

Первая стадия синтеза жирных кислот является в то же время одной иа последних стадий распада углеводов, поскольку ацетилкофермент А (ацетил-КоА), исходный продукт в биосинтезе жирных кислот, образуется в процессе метаболизма углеводов. [c.137]

Дальнейшие стадии биосинтеза от 3-фосфоглицерата до несметного числа обнаруживаемых в клетках различных соединений — аминокислот, нуклеотидов, липидов и т. д — очень сложны и многочленны. На рнс. 11-1 показано происхождение многих соединений, и в частности двадцати аминокислот (из которых построены все белки), нуклеотидов и липидов. Из дополнительных ключевых предшественников биосинтеза, которые можно видеть на приведенной схеме, хотелось бы обратить особое внимание на глюкозо-6-фосфат, пируват, оксалоацетат, ацетил-СоА, а-кетоглутарат и сукцинил-СоА. [c.457]

Сколько изопреновых единиц содержится в молекуле а) сквалена, б) р-каротина, в) витамина А Напишите пути биосинтеза этих соединений, начиная с ацетил-СоА. [c.594]

Необходимо отметить, что ацетил-КоА образуется и при катаболизме жиров, I. e. это соединение объединяет метаболические пути углеводов н жиров. Ацетил, переносимый коферментом А, как в клетках животных, так и растений, далее используется в биосинтезе или окисляется до Oi и HjO. [c.340]

В типичном эксперименте с мечеными соединениями в биологическую систему вводится некое постороннее (экзогенное) вещество. При этом предполагается, что его молекулы будут вступать в те же самые реакции, что и некоторое продуцируемое системой (эндогенное) вещество, участвующее в биосинтезе исследуемого соединения. Для этого эндогенный и экзогенный субстраты должны стать биологически идентичными, причем это требование относится как к природе, так и к количеству меченого соединения. Например, к культуре плесени добавляют следовые количества ацетата натрия ацетат-ион (или уксусная кислота) должен быть усвоен клетками без заметного нарушения связанных с энергетическими затратами механизмов транспорта через клеточные мембраны и далее превращен внутри клетки в ацетил-кофермент А без значительных изменений концентраций веществ, требующихся для осуществления этих реакций (АТР, кофермент А), или продуктов превращений (ADP, ацетилкофермент А). Наконец, получившийся таким образом ацетилкофермент А должен полностью перемешаться с ацетилкоферментом А, образовавшимся в клетке несколькими совершенно другими путями, с тем чтобы степень его участия в биосинтезе поликетидов была пропорциональна его доле в общем фонде ацетил-КоА. Кроме того, должен быть метод, позволяющий отличить меченый компонент от эндогенного продукта биосинтеза, например, путем измерения уровня радиоактивности, если экзогенный ацетат частично содержал С или Н. В конечном счете одни нз перечисленных выше требований несовместимы с другими результаты эксперимента можно интерпретировать только при допущении, что свойства возмущенной системы идентичны свойствам ее невозмущенного состояния. При этом еще предполагается, что наблюдатель способен фиксировать изменение свойств биологической системы точнее, чем сама эта система. [c.466]

Регуляция глюконеогенеза. Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая пируваткарбоксилазой. Роль положительного аллостерического модулятора этого фермента выполняет ацетил-КоА. В отсутствие ацетил-КоА фермент почти полностью лишен активности. Когда в клетке накапливается митохондриальный ацетил-КоА, биосинтез глюкозы из пирувата усиливается. Известно, что ацетил-КоА одновременно является отрицательным модулятором пируватдегидрогеназного комплекса (см. далее). Следовательно, накопление ацетил-КоА замедляет окислительное декарбоксилирование пирувата, что также способствует превращению последнего в глюкозу. [c.341]

Коэнзим А играет также ключевую роль в биосинтезе жирных кислот, который в настоящее время детально изучен. Так как связь С—S> в ацетильном производном коэнзима очень активна, то на первой стадии идет кондешсащия двух молей ацетил-КоА (I) с элиминированием. КоА (II) и образо1ва(нием ацетоацетил-КоА (III). При воостановлении карбонильной группы, дегидратации и гидрогенизации получается н-бу-танон-КоА (VI). [c.732]

Предложите подробную схему биосинтеза фузариевой кислоты, продукта одного из видов грибов ряда Fusarium, начиная с аспартата и ацетил-СоА. [c.176]

Основная особенность ацетил-ЗСоА (образование которого мы уже рассмотрели в разделе о биосинтезе липидов — поликетидном пути биосинтеза, раздел 5.4) — это легкость высвобождения его ацетильной группы в различных реакциях, среди которых важнейшей является взаимодействие двух молекул ацетил-ЗСоД между собой. Эта реакция формально может быть рассмотрена как прототип сложноэфирной конденсации Кляйзена, катализируемой основаниями. Механизм этой конденсации, в принципе, подходит для реакции димеризации ацетил-5СоА, с тем лишь отличием, что катализируется она скорее всего, не только основанием, генерирующим карбанионный центр ацетильной группы, но и кислотой, которая, протонируя атом серы второй ацетил-5СоА, способствует разрыву связи углерод-сера и нуклеофильной атаке. Процесс этот, скорее всего, синхронный, и очень вероятно, что оба типа катализа осуществляются одной молекулой фермента (схема 6.8.1). [c.158]

Н00ССН2С(0)—КоА + АДФ -I- НзРО , где АТФ-аденозинтрифосфат, АДФ-аденозиндифосфат. Эта р-ция, катализируемая ацетил-КоА-карбоксилазой,— важнейший этап в биосинтезе жирных к-т. [c.290]

Антибиотики, нашедшие широкое применение в медицине (пенициллины, цефалоспорины, циклосерин и нек-рые др.), блокируют отдельные стадии биосинтеза П. отсутствием П. в клетках эукариот (все организмы, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) объясняется избирательность этнх антибиотиков по отношению к бактериальным клеткам. Бактерицидное действие фермента лизоцима обусловлено расщеплением углеводных цепей П. путем гидролиза гликозидных связей остатков Ы-ацетил-О-мурамовой к-ты. [c.468]

Одновременно Т.к.ц-метаболич. путь окисления до СО и HjO аминокислот, жирных к-т и углеводов, к-рые вступают в этот цикл на разл. его стадиях (схема 2). Кроме того, образующиеся ди- и трикарбоновые к-ты м.б. исходными субстратами в биосинтезе мн. соед. (схема 3). Так, оксалоацетат-субстрат в глюконеогенезе-, сукцинил-КоА-промежут. продукт в синтезе порфиринов, ацетил-КоА - в синтезе жирных к-т, стероидов, ацетилхолина. Образующийся в цикле СО2 используется в р-циях карбоксилирования в синтезе жирных к-т, орнитиновом цикле и др. Участие Т. к. ц. в биосинтезе и катаболизме мн. в-в обусловливает его важное место в обмене в-в. [c.634]

Установлено, что первые два соединения участвуют в биосинтезе липидов типа лецитинов. Из нуклеотидных коферментов, содержащих аминокислоты, наиболее изученными являются производные так называемой мурамовой кислоты — уридиндлфосфат Ы-ацетил-З-О-а-карбоксиэтил-глюкозамина (ХХУШд). [c.241]

Последовательности реакций, показанные в уравнениях (7-29) и (7-30), представляют собой общий механизм, используемый клетками для присоединения карбоновых кислот к—ОН",—SH-и—МНа-группам. Например, последовательность реакций (7-30) используется при образовании молекул аминоацил-тРНК, необходимых для синтеза белков. Механизм этих реакций показан в табл. 7-2. В зависимости от типа образующегося соединения (тиоэфир, сложный эфир или амид) реакции обозначены как S1A, S1B или SI . Символы а и y указывают, в каком месте происходит расщепление АТР при Р или при Pv Например, образование ацетил-СоА у эукариотов протекает по механизму SlA(a). Понятно, что эта последовательность включает гидролиз неорганического пирофосфата (Pi i) до неорганического фосфата (Pi), роль которого в сопряжении реакции расщепления АТР с биосинтезом рассмотрена ниже (гл. 11, разд. Б,2). [c.135]

Роль второго субстрата чаще всего выполняет а-кислота, а соединение, указанное в скобках, по-види . ому, является промежуточным продуктом реакции [151]. Однако в некоторых случаях ацетильная группа может быть перенесена с ацетил-СоА на 5Н-группу фермента до стадии конденсации [151а]. Этот же фермент катализирует вторую стадию — гидролиз эфира СоА. Эти ферменты играют важную роль в биосинтезе Они принимают участие в первых стадиях процесса удлинения общей цепи (гл. И, разд. Г,7). Одна из функций тиоэфирной группы в ацетил-СоА состоит в активации водородов метильной группы в реакции аль дольной конденсации. Кроме того, последующий гидролиз тиоэфирной связи обеспечивает общую необратимость процесса в целом и является движущей силой синтетической реакции. [c.167]

Если вспомнить, что ацетиладенилат (ацетил-АМР) образуется как промежуточное соединение при синтезе ацетил-СоА, и сравнить между собой биосинтез сахаров, фосфолипидов и ацетил-СоА, то увидим, что в каждом случае фермент, принимающий участие в биосинтезе, проявляет специфичность к определенной нуклеотидной ручке . Последняя обеспечивает способы узнавания, посредством которых фермент может отбирать нужное количество сырья в окружающем его море молекул. Конечно, наличие ручки не единственное условие, предъявляемое к молекуле, которая отбирается ферментом, так как соответствовать структуре фермента должна вся молекула субстрата в целом, а не только его ручка . [c.189]

Возможно, что расщепление пирувата до СО2 и ацетил-СоА в некоторых случаях обеспечивает получение восстановителя с очень низким потенциалом, предназначенного для других биохимических процессов. Примером может служить биологическая фиксация молекулярного азота (гл. 14, разд. А) возможно, что восстановленный ферредоксин или (у Аго1оЬ(1Ыег) флаводоксин с очень низким потенциалом (разд. Р1,5) генерируется при расщеплении пирувата и используется далее в процессах фиксации N2 [141]. В то же время последовательность реакций (8-66) может чаще действовать в обратном направлении в процессах биосинтеза (гл. И, разд. В, 1). [c.273]

В совокупности пут1И биосинтеза и биологического распада образуют непрерывные петли — серии реакций, которые протекают одновременно н часто в одном и том же участке клетки. Метаболические петли часто, начинаются в центральных участках путей углеводного обмена, включающих превращения трех- и четырехуглеродных соединений (фосфо-глицератов, пирувата или оксалоацетата). После потери некоторого-числа атомов углерода в виде СО2 оставшаяся часть соединения возвращается в основной метаболический поток, включаясь в главный ка-таболический путь, приводящий к ацетил-СоА и окислению в цикле трикарбоновых кислот. Однако наряду с этим (Могут иметь место и многие другие варианты. Не все петли замыкаются в циклы в пределах данного [c.456]

При р-окислении от цепи жирных кислот отщепляется по два углеродных атома одновременно. В биосинтезе же жирных кислот этот процесс протекает в обратном направлении, причем в качестве исходного материала используются двухуглеродные ацетильные единицы ацетил-СоА. Выше уже были рассмотрены вопросы о сопряжении этого процесса с расщеплением АТР при помощи последовательности карбоксили- [c.484]

На основе небольшого числа изменений исходной поликетоновой структуры возможен биосинтез многих необычных соединений [74]. Так, в некоторых случаях путем гидроксилирования происходит введение дополнительных атомов кислорода возможен перенос метильных групп от S-аденозилметионина с образованием метоксильных групп в отдельных случаях метильная группа присоединяется непосредственно к углеродной цепи. Помимо ацетил-СоА в качестве исходных структур синтеза поликетидов могут выступать как жирные кислоты с разветвленной цепью, образованные из валина, лейцина и изолейцина, так и никотиновая и бензойная кислоты. Исходной структурой биосинтеза антибиотика тетрациклина служит, по-видимому, амид малоновой кислоты в виде СоА-производного (рис. 12-10). На рис. 12-10 показано образование из поликетидов других важных антибиотиков. [c.563]

Третий пример взаимосвязи процессов метаболизма - общие конечные пути. Такими путями для распада всех биомолекул являются цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и дыхательная цепь. Эти процессы используются для координации метаболических реакций на различных уровнях. Так, цикл лимонной кислоты является источником СО2 для реакций карбоксилирования, с которых начинается биосинтез жирных кислот и глюкогенез, а также образование пуриновых и пиримидиновых оснований и мочевины. Взаимосвязь между углеводным и белковым обменом достигается через промежуточные метаболиты цикла Кребса а-кетоглутарат и глутамат, оксалоацетат и аспартат. Ацетил-КоА прямо участвует в биосинтезе жирных кислот и в других реакциях анаболизма, а в этих процессах связующими конечными путями выступают реакции энергетического обеспечения с использованием НАДН, НАДФН и АТФ. Важно подчеркнуть, что главным фактором для нормального обмена веществ и протекания нормальной жизнедеятельности является поддержание стационарного состояния. [c.120]

Аналогично можно сформулировать механизм биосинтеза жирных кислот посредством последовательного присоединения двууглеродных фрагментов к молекуле ацетилкофермента А ( исходная частица ). Однако, по крайней мере в данном случае, необходим, по-видимому, более эффективный нуклеофил, и поэтому в качестве удлиняющего цепь агента используется малонилкофермент А (83) [70] (последний образуется из ацетилкофермента А в результате АТР-зависимого ферментативного карбокснлирования). Движущей силой реакции конденсации является декарбоксилирование, сдвигающее равновесие вправо, в результате чего образуется ацето-ацетильное производное. Прежде чем вступить в конденсацию, ацетильные и малонильные группы переносятся, вероятно, на специальный белок-носитель, а затем на фермент (синтетазу жирных кислот). В каждом случае, однако, конденсация проходит с участием тиоловых сложных эфиров и формально аналогична показанной на схемах (55), (56). Биосинтез поликетидов протекает по близкому механизму. [c.614]

В общем случае относительная важность поликетидов для различных типов организмов отчасти отражает относительную важность соответствующих видов ацил-КоА в их общем метаболизме. Например, распространенность различных ароматических полнке-тидов в высших растениях является следствием важности биосинтеза ароматических кислот как звена, соединяющего процессы фотосинтеза н лигнификации наличие в грибах ацетатных поликетидов отражает важность ацетил-КоА как регулятора их метаболической реакции на изменения окружающей среды преобладание пропнонатных поликетидов в актиномицетах, вероятно, связано с аналогичными специфическими процессами в их еще мало изученном промежуточном метаболизме. Синтез поликетидов часто Отражает степень использования организмом вторичного метаболизма как одного из механизмов регуляции его отношений со средой. В то же время под влиянием естественного отбора эти вторич- [c.411]

Будучи тиоэфиром, ацетил-КоА значительно более реакционноспособен, чем ацетат-ион, в особенности как электрофильный аци-лирующий агент поэтому он является исходной точкой ряда путей биосинтеза, ведущих не только к различным поликетидам, но и к терпеноидам (см. разд. 28.2.4). В реальных реакциях построения поликетидной цепи участвует не кофермент А, а его макромолекулярный эквивалент — ацилпереносящий белок (АПБ) [ацетил-АПБ (16 R = белок, связанный с коферментом через остаток серина)] в некоторых энзимологических исследованиях кофермент А может быть с успехом заменен на более простой тиол, например, цистеинамин ( 3-аминоэтантиол ) или его jV-ацетильное производное. [c.415]

Выше отмечалось (см. разд. 29.1.2.1), что в случае синтетаз жирных кислот структура продукта реакции определяется специфичностью трансацилаз, вводящих в систему предшественники и выводящих из нее продукты реакции. В более общей картине синтеза поликетидов возможностей для вариаций значительно больше. Об этом свидетельствуют как непосредственные энзимологические исследования (см. разд. 29.1.2.2), так и гораздо более многочисленные косвенные данные, относящиеся к менее изученным системам (см. последующие разделы). В то же время специфичность каждого отдельного процесса биосинтеза поликетидов значительно выше, чем в случае синтеза жирных кислот не известно ни одного примера, кроме жирных кислот, когда синтезировался бы весь набор гомологичных соединений. Очевидно, более сложная архитектура продуктов реакции позволяет осуществлять с большей специфичностью конечную стадию процесса, в которой поликетидный скелет стабилизируется (например, путем циклизации) и отщепляется от комплекса. В случае 6-метилсалицилат—синтетазы (см. разд. 29.1.2.2) замена стартового звена ацетил-КоА на про-пионил-КоА приводит к образованию соответствующего 6-этиль-ного производного, но общая скорость процесса снижается более чем в семь раз [26]. Выше уже отмечалась невозможность осуществления заключительной стадии циклизации в случаях, когда вследствие выпадения стадии С-метилирования (схема 6) или использования чужого стартового звена (схема 7) не образуется соответствующее промежуточное соединение. [c.426]

Скорость цикла трикарбоновых кислот зависит от потребности в АТФ. Высокий энергетический заряд клетки понижает активность цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы. Еще один важный регуляторный момент—необратимое образование ацетил-КоА из пирувата. В результате пентозофосфатного пути происходит генерирование НАДФН и рибозо-5-фосфата в цитозоле. НАДФН участвует в восстановительных биосинтезах, а рибозо-5-фосфат используется в синтезах РНК, ДНК и нуклеотидных коферментов. [c.359]

Иными словами, митохондриальная система биосинтеза жирных кислот, включающая несколько модифицированную последовательность реакций 3-окисления, осуществляет только удлинение существующих в организме среднецепочечньгх жирных кислот, в то время как полный биосинтез пальмитиновой кислоты из ацетил-КоА активно протекает в цитозоле, т.е. вне митохондрий, по совершенно другому пути. [c.382]

Внемитохондриальная система биосинтеза de novo жирных кислот (ли-ногенез). Эта система находится в растворимой (цитозольной) фракции клеток многих органов, в частности печени, почек, мозга, легких, молочной железы, а также в жировой ткани. Биосинтез жирных кислот протекает с участием НАДФН, АТФ, Мп и НСО, (в качестве источника СО,) субстратом является ацетил-КоА, конечным продуктом—пальмитиновая кислота. Потребности в кофакторах процессов биосинтеза и 3-окисленпя жирных кислот значительно различаются. [c.382]

Образование малонил-КоА. Первой реакцией биосинтеза жирных кислот является карбоксилирование ацетил-КоА, для чего требуются бикарбонат, АТФ, ионы марганца. Катализирует эту реакцию фермент ацетил-КоА-кар-боксилаза. Фермент содержит в качестве простетической группы биотин. Авидин—ингибитор биотина угнетает эту реакцию, как и синтез жирных кислот в целом. [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология