Восстановительный цикл трикарбоновых кислот

Рис. 76. Восстановительный цикл трикарбоновых кислот. Объяснение см. в тексте (по Кондратьевой, 1981)

Восстановительный цикл трикарбоновых кислот [c.293]

В условиях аэробиоза распад углеводов до образования пировиноградной кислоты происходит так же, как и при анаэробиозе, но в отличие от него пировиноградная кислота полностью окисляется до диоксида углерода и воды в цикле трикарбоновых кислот — ЦТК (цикле Кребса, лимоннокислотном цикле). В этом цикле последовательно протекают окислительно-восстановительные реакции, в которых под действием специфических дегидрогеназ происходит перенос водорода на молекулярный кислород — конечный [c.206]

Можно исходить из предположения, что цикл трикарбоновых кислот не является необходимым для окисления неорганического субстрата (подобно тому как он не нужен для брожения). В самом деле, восстановительные эквиваленты, получающиеся благодаря окислению неорганического субстрата, поступают [c.356]

В хлоропластах были найдены различные окислительно-восстановительные ферменты, а также комплексы ферментов, осуществляющих цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование, синтез пептидной связи, синтез фосфолипидов и высщих жирных кислот и синтез пластидных пигментов. [c.305]

Цикл трикарбоновых кислот. У дышащих микроорганизмов основным окислительным циклом является цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), или цикл Кребса (рис. 84). За один оборот цикла из аце-тил-КоА образуется 2 молекулы углекислоты, 8 восстановительных эквивалентов и 1 АТФ. Как правило, коферменты в этом случае передают водород в ЭТЦ, где и происходит синтез АТФ. ЦТК выполняет функцию не только конечного окисления питательных веществ, но и обеспечивает организм многочисленными предшественниками для процессов биосинтеза. Для восполнения промежуточных продуктов цикла Кребса, отведенных в анаболические [c.116]

Клетки, в которых 1имеются необходимые ферменты и требуемое соотношение между восстановленной и окисленной формами ферредоксина, могут использовать реакцию (11-14) для включения СОг в пируват. Сукцинил-СоА может аналогичным образом взаимодействовать с СОз, давая я-кетоглутарат (гл. 8, разд. К, 3). Это обусловливает обратимость единственной необратимой стадии в цикле трикарбоновых кислот. Используя эти реакции, фотосинтетнческие бактерии и некоторые анаэробные организмы осуществляют восстановительный цикл трикарбоновых кислот. Вместе с реакцией (11-14) этот цикл обеспечивает полное превращение СО2 в пируват. [c.475]

Цикл трикарбоновых кислот имеет универсальное значение. Он представляет собой общий, конечный путь окисления всех питательных веществ. Пировиноградная и уксусная кислоты являются промежуточными продуктами обмена не только углеводов, но и жиров и в значительной степени аминокислот. При окислении пировиноградной кислоты через цикл Кребса возникает ряд промежуточных продуктов, которые используются в синтезе других важных для организма соединений. Активированная уксусная кислота служит исходным продуктом для синтеза жирных кислот. Щавелевоуксусная и а-кетоглутаровая кислоты, подвергаясь восстановительному аминированию и пере- [c.348]

Мы подошли теперь к первой из четырех окислительно-восстановительных реакций цикла трикарбоновых кислот. Окислительное декарбоксилирование изоцитрата катализируется изоцитрат-дегидрогеназой [c.51]

Так как пируват (благодаря существованию дополнительных стадий карбоксилирования см. гл. XI) является предшественником различных ди-и трикарбоновых кислот цикла лимонной кислоты, а следовательно, и всех тех углеводов и аминокислот, которые происходят от этих соединений, то реакция (XII.38) служит для фотосинтезирующей клетки ключевой стадией в процессе восстановительного синтеза важнейших соединений. [c.332]

Различные отклонения в реакциях цепи дыхания, нарушения окислительного и энергетического обмена в целом являются следствием расстройств в гликолитическом цикле, цикле ди- и трикарбоновых кислот, а также сопряженных процессов. Выражением неблагоприятных сдвигов в ходе окислительно-восстановительных процессов при недостатке цинка является торможение синтеза белка и роста. [c.145]

В предыдущих разделах мы рассмотрели пути биосинтеза трехуглеродных предшественников углеводов. Триозофосфаты образуются в восстановительном пентознофосфатном цикле (рис. 11-4,Б). Восстановительный цикл трикарбоновых кислот и глиоксилатный путь дают оксалоацетат, который легко превращается в фосфоенолпируват. Теперь мы рассмотрим дальнейшие превращения РЕР и триозофосфатов в глюко-зо-1-фосфат — ключевое промежуточное соединение в биосинтезе всего обширного семейства сахаров и полисахаридов. [c.481]

Окислительное фосфорилирование и дыхательный контроль. Функция дыхательной цепи—утилизация восстановленных дыхательных переносчиков, образующихся в реакциях метаболического окисления субстратов (главным образом в цикле трикарбоновых кислот). Каждая окислительная реакция в соответствии с величиной высвобождаемой энергии обслуживается соответствующим дыхательным переносчиком НАДФ, НАД или ФАД. Соответственно своим окислительно-восстановительным потенциалам эти соединения в восстановленной форме подключаются к дыхательной цепи (см. рис. 9.7). В дыхательной цепи происходит дискриминация протонов и электронов в то время как протоны переносятся через мембрану, создавая АрН, электроны движутся по цепи переносчиков от убихинола к цитохромоксидазе, генерируя разность электрических потенциалов, необходимую для образования АТФ протонной АТФ-синтазой. Таким образом, тканевое дыхание заряжает митохондриальную мембрану, а окислительное фосфорилирование разряжает ее. [c.311]

Сравнение всех трех типов автотрофной фиксации Oj позволяет заключить, что анаэробные процессы более экономны, чем аэробные. Синтез 1 моля триозофосфата из 3 молей Oj по анаэробному ацетил-СоА-пути требует затраты всего лишь 3 молей АТР, в восстановительном цикле трикарбоновых кислот-затраты 5 молей АТР, а в рибулозобисфосфатном цикле-9 молей АТР. [c.364]

Большинство автотрофов, включая растения и микроорганизмы, ассимилируют углекислоту в результате действия рибуле-зобисфосфатного цикла, называемого также циклом Кальвина. Однако у фототрофных зеленых серобактерий, а также у некоторых хемотрофных бактерий Ну(1гоцепоЬас1ег и 8иЦо1оЬи8), как недавно установлено, функционирует совершенно иная система автотрофной ассимиляции углекислоты, получившая название восстановительного цикла трикарбоновых кислот. [c.26]

Реакция г в табл. 8-4, напротив, не может быть осуществлена системой пиридиннуклеотидов вследствие неподходящего восстановительного потенциала. Необходима более сильная окисляющая система флавинов. (Однако обратная реакция, гидрирование связи С = С, частО протекает в биологических системах с участием восстановленного пи-ридиннуклеотида.) Реакции типа г имеют важное значение в энергетическом метаболизме аэробных клеток. Так, например, первой окислительной стадией при -окислении жирных кислот (гл. 9, разд. А,1) является а,р-дегидрирование ацил-СоА-производных жирных кислот. Аналогичной реакцией, протекающей в цикле трикарбоновых кислот, является дегидрирование сукцината в фумарат [c.258]

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]

Окислительное декарбоксилирование а-кетокислот в карбоновые кислоты с уменьшенной на один атом цепью углеродных атомов осуществляется при участии системы ферментов. Через ряд каталитических превращений пировиноградная кислота, являющаяся одним из продуктов углеводного обмена (в частности гликолиза), в виде продукта ее декарбоксилирования и дегидрирования — высоко макроэргического ацетил-КоА (схема 95) — вводится в цикл трикарбоновых кислот в звене превращений щавелевоуксусной кислоты в лимонную кислоту и в конечном счете окисляется в двуокись углерода и воду. Первичное расщепление пировиноградной кислоты с отделением двуокиси углерода осуществляет ТДФ. В последующих превращениях образовавшегося ацильного остатка окислительным агентом служит (+) а-липоевая кислота (ЛК, тиоктовая кислота) [376], которая сама при этом подвергается восстановительно.му ацилированию при каталитическом действии пируватдегидрогеназы в б-ацетилдигидролипоевуто кислоту. [c.421]

В процессе катаболизма аминокислот у всех живых организмов образуется аммиак — соединение, токсичное даже в самьгх малых концентрациях. Его содержание в крови должно быть не более 40—50 мкмоль/л, иначе возможно нарушение функции мозга и развитие комы. Механизм токсичного действия аммиака на мозг пока не вполне ясен. При избытке аммиака в митохондриях клеток головного мозга активируется реакция восстановительного аминирования а-кетоглутарата. Результатом является ее отток из пула промежуточных метаболитов цикла трикарбоновых кислот и как следствие снижение скорости окисления глюкозы, играющей роль главного источника энергии для клеток мозга. По-видимому, имеются и другие причины высокой чувствительности мозга к аммиаку, пока еще недостаточно изученные. [c.388]

Это реакции цикла трикарбоновых кислот, процесса наглядно демонстрирующего единство метаболических превращений. Это основной амфиболический путь, обеспечивающий, с одной стороны, полное окисление ацетил-КоА, образовавшегося при распаде ве-ществ разных классов (аминокислоты, углеводы, липиды) до СО2 и Н2О и, с другой стороны, - предоставляющий исходные соединения для биосинтеза различных соединений. Цикл трикарбоновых кислот играет также центральную роль в энергетическом обмене, восстановительные эквиваленты окислительных реакций цикла депонируются в форме НАДН и ФАДН2, окисление которых в дыхательной цепи митохондрий сопровождается синтезом АТФ - универсальной энергетической валюты в организме. [c.457]

Гексозы после ряда предварительных этапов расщепляются пополам . Продукты расщепления превращаются в пировиноградную кислоту (пируват), которая занимает ключевое положение в промежуточном метаболизме, так как служит исходным соединением во многих процессах синтеза и распада. В результате декарбоксилирования пирувата образуются С 2-соединения, которые связываются сначала с подходящей акцепторной молекулой (оксалоацетатом), а затем в цикле трикарбоновых кислот, называемом также циклом лимонной кислоты, постепенно окисляются до СО2 Оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота) в этом циклическом процессе регенерируется. Атомы водорода (или восстановительные эквиваленты), отщепивщиеся на разных этапах окисления органических веществ, поступают в АТР-регенерирующую систему дыхательной цепи (окислительное фосфорилирование). При каждом обороте цикла трикарбоновых кислот из одного Сг-соединения (ацетил-кофермента А) образуются две молекулы СО2 и четыре раза по 2[Н]. Эти реакции выравнивают баланс цикла трикарбоновых кислот. [c.216]

Цикл В нижней части схемы 42 представляет собой цикл, обратный циклу трикарбоновых кислот. Термодинамически невыгодное восстановительное карбоксилирование ацетил-КоА и сукци-нил-КоА становится возможным благодаря очень большой восстановительной активности восстановленного ферредоксина, который образуется фотохимически. Это относится также и к АТФ, и к восстановленным НАД и НАДФ, необходимым для других реакций. Электроны, участвую- [c.141]

При биосинтезе глутаминовой кислоты непосредственным метаболическим предшественником служит 2-кетоглутаровая кислота, которая образуется обычно благодаря функционированию в клетках цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) или его части. Синтез глутаминовой кислоты происходит в результате ферментативного восстановительного аминирования 2-кетоглутаровой кислоты за счет НАД- или НАДФ-зависимой глутаматдегидрогеназы [c.342]

Основная стратегия метаболизма состоит в образовании АТР, NAD PH и предшественников макромолекул. АТР потребляется при мышечном сокращении и других видах двигательной активности клеток, в активном транспорте и в различных процессах биосинтеза. NADPH, являющийся носителем двух электронов с высоким потенциалом, обеспечивает восстановительные эквиваленты для биосинтеза клеточных компонентов из более окисленных предшественников. АТР и NADPH непрерывно образуются и потребляются. Извлечение энергии из питательных веществ у аэробных организмов происходит в три стадии. На первой стадии крупные молекулы распадаются на более мелкие, такие, как аминокислоты, сахара и жирные кислоты. На второй стадии эти небольшие молекулы расщепляются до нескольких простых компонентов, играющих повсеместную роль в метаболизме. Одним из таких компонентов является ацетильная часть ацетил-СоА, носителя активированных ацильных групп. Третья стадия метаболизма представлена циклом трикарбоновых кислот и окислительным фосфорилирова- [c.21]

Цикл ди- и трикарбоновых кислот занимает важное место в процессах обмена веществ. При окислении пировиноградной кислоты через этот цикл образуется ряд промежуточных продуктов, которые приводят к синтезу других, важных для растений соединений. Уксусная кислота в соединении с кофермеитом А служит исходным продуктом для синтеза жирных кислот. Щавелевоуксусная и а-кетоглутаровая кислоты, подвергаясь восстановительному аминированию, образуют аспарагиновую и глутаминовую кислоты [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология