дифосфоглицерат

Органические фосфаты, особенно 2,3-дифосфоглицерат (ДФГ), также оказывают влияние на сродство гемоглобина к кислороду. [c.171]

Отношение [ATP]/fADP]i для активно дышащей дрожжевой клеткн равно 10. При каком отношении [3-фосфоглицерат]/[1,3-дифос-фоглиперат], в клетке фосфоглицераткиназная реакция (рис. 9-7 реакция 7) будет смещена в сторону синтеза 1,3-дифосфоглицерата (при 25 "С, pH 7) [c.239]

Дезоксигемоглобин (но не оксигемоглобин) связывает 2,3-ди-фосфоглицериновую кислоту. Это соединение образуется в эритроцитах из 1,3-дифосфоглицериновой кислоты в боковой ветви схемы гликолиза. Анаэробные условия, следовательно, способствуют гликолизу и образованию 2,3-дифосфоглицерата. Повышенная концентрация последнего приводит к смещению равновесия и образованию дезоксигемоглобина с высвобождением кислорода. [c.558]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ СИНТЕЗА 1,3-ДИФОСФОГЛИЦЕРАТА [c.303]

Иммобилизацию фосфоглицераткиназы проводят, как описано выше, используя препараты сефарозы, активированные 30 мг Br N на 1 г геля. Препараты иммобилизованной фосфоглицераткиназы могут быть использованы для синтеза 1,3-дифосфоглицерата и для определения активности глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы в реакции восстановительного дефосфорилирования 1,3-дифосфоглицерата. [c.303]

В качестве еще одного примера регуляции этого типа можно привести превращения, протекающие при работе мышц. Источником АТФ, необходимой для интенсивной мышечной деятельности, является превращение глюкозы. На первой фазе глюкоза в результате цепи гликолитических превращений образует пируват. Однако дальнейшее окислительное превращение пирувата требует адекватной доставки в мышцы кислорода. Если создается дефицит последнего, то в мышечной ткани накапливаются пируват и восстановленный никотинамидный кофермент. В результате действия мышечной лактат дегидрогеназы происходит их превращение в NAD и лактат, что обеспечивает регенерацию NAD, необходимого для дальнейшего течения гликолиза, и образование некоторого количества АТФ в результате фосфорилирования АДФ дифосфоглицератом и фосфоенолпирува-том. В мышцах при этом начинает накапливаться молочная кислота. После окончания периода интенсивной мышечной деятельности образование NAD-H существенно замедляется и доставка кислорода в мышцы обеспечивает необходимый масштаб функционирования цепи переноса электронов, основная часть NAD-H переходит в NAD и та же лактат дегидрогеназа обеспечивает постепенное превращение накопившегося лактата в пируват, который через стадию окислительного декарбоксилирования поступает на конечное сжигание в цикле трикарбоновых кислот. [c.422]

Молекулярная масса 3-фосфоглицераткиназы равна 47 000 Да фермент представляет собой одну полипептидную цепь, состоящую из 420 аминокислотных остатков. 3-Фосфоглицераткиназа из мышц кролика содержит семь SH-rpynn. Она ингибируется ионами тяжелых металлов и SH-реагентами, тогда как фермент из дрожжей имеет лишь одну SH-rpynny, модификация которой не влияет на активность. Ионы Mg2+ и Мп2+ являются активаторами. Константы Михаэлиса для 3-фосфоглицерата — 0,2 мМ, для 1,3-дифосфоглицерата — 1,8 мкМ, для АТФ — 0,1 мМ для АДФ — 0,2 мМ для Mg2+ — 0,2 мМ. [c.260]

Было высказано предположение, что концентрация ионов Mg +, так же как и концентрация ионов Н+, остается в состоянии подвижного равновесия с сывороткой крови . Тем не менее, по-видимому, возможны ситуации, когда происходят по крайней мере временные изменения концентрации свободных ионов Mg + и свободных ионов Н+б. При быстром катаболизме углеводов гликолиз может привести к закислению мышечных клеток, причем значение pH может падать от 7,3 до 6,3. Падение pH вызывает значительное снижение степени связывания Mg + с такими молекулами, как АТР, и временное увеличение концентрации ионов Mg +. Подобным образом высвобождение дифосфоглицерата из комплекса с гемоглобином при оксигенацни приводит к снижению концентрации свободного Mg +, так как последний связывается с дифосфоглицератом . Эти изменения концентрации свободного Mg + могут иметь большое значение в метаболической регуляции . [c.130]

Имеется в виду присутствие эффектора 2,3-дифосфоглицерата в физиологически концентрациях. [c.306]

РИС. 4-19 Д. Интерпретация карт электронной плотности, представленных на рис. 4-19, В и 4-19, Г. Фосфатные группы 2,3-дифосфоглицерата образуют ионные связи с остатками валинов-1 и гистидинов-2 и 143 обеих р-цепей и с остатком лизина-82 одной из цепей. Это связывание смещает А-спираль и остаток 6 в направлении Е-спира-лн, что приводит к появлению пар областей с увеличенной и уменьшенной электронной плотностью, обозначенных на рис. 4-19, Г Р1, р1 и Р2, р2 [74]. [c.312]

Перутц установил, что структура дезоксигемоглобина стабилизована кофактором 2,3-дифосфоглицератом (ДФГ), образующим дополнительные солевые мостики между р-цепями. При оксигенации ДФГ удаляется из молекулы. [c.429]

TOB промежуточного обмена, зависимых от АТФ. Они также угнетают активность некоторых ферментов, участвующих в гликолизе эритроцитов, и снижают содержание 2,3 - дифосфоглицерата красных кровяных клеток. В результате увеличивается сродство гемоглобина и кислорода, что может уменьшить поступление кислорода к тканям. [c.521]

В результате организм задыхался бы даже в атмосфере чистого кислорода. Эффективность дыхательного транспорта еще больще повыща-ется 2,3-дифосфоглицератом (ДФГ) и вследствие эффекта Бора первый фактор понижает сродство НЬ к О2, а второй увеличивает его. [c.425]

РИС. 4-19. Г. Дифференциальная карта, показывающая изменение электронной плоти остп при связывании гемоглобина с 2,3-дифосфоглицератом (ДФГ) (светлые контуры), наложена на карту, изображенную на рнс. 4-19, В. Области, где электронная плотность увеличивается, обведены сплошными светлыми линиями и обозначены заглавными буквами области, где электронная плотность уменьшается, обведены светлыми пунктирными линиями и обозначены прописными буквами. Молекула ДФГ с усредненной симметрией наложена на карту таким образом, чтобы она совпала с областью максимального увеличения электронной плотности на осп 2-го порядка. Наличие двух пар областей с увеличенной и уменьшенной электронной плотностью, обозначенных через Р1, р1 н Р2, р2, показывает, что прн связывании гемоглобина с ДФГ N-концевые а-амнногруппы и гистидины Н-21 перемещаются внутрь структуры. Сильное уменьшение электронной плотности в области р4 указывает на то, что [c.311]

Многие представления о действии и взаимодействии белков появились в ходе исследования гемоглобина. Многие представления и модели, относящиеся к взаимодействиям белок — лиганд и белок — белок, были развиты в процессе исследований гемоглобина к ним относятся сигмоидное связывание [674—676], коэффициент Хилла [677], константы последовательного связывания лигандов в олигомерных белках [678], кооперативность, основанная на конформационных изменениях [679, 680], и аллостерический контроль белков [92, 681, 682]. Следует отметить, что многие из этих концепций были введены и математически формализованы до того, как стала известна структура какого-либо белка. Очевидно поэтому актуальное значение и полезность этих конце1щий должны подвергаться постоянной проверке. Пример дифосфоглицерата, влияние которого на действие и структуру гемоглобина игнорировалось десятилетиями, свидетельствует о потенциальной опасности жестких формулировок в биологии. [c.259]

На положение конформационных равновесий в гемоглобине влияет не только присоединение кислорода к гемогруппам, но и связывание с различными участками молекулы других соединений. Такие соединения носят название аллостерические эффекты или регуляторы, поскольку они связываются не с активным центром, а с другими участками белковых молекул. Более подробно они рассмотрены в гл. 6 (разд. Б.6). Важным аллостерическим эффектором для гемоглобина является 2,3-дифосфоглицерат — соединение, присутствующее в необычно высокой концентрации в эритроцитах человека (приблизительно в эквимолярном количестве по отношению к гемоглобину). [c.313]

Одна молекула 2,3-дифосфоглицерата связывается с одним тетрамером гемоглобина в дезокси-форме с константой A = l,4 10 По сравнению с окси-формой она обладает приблизительно вдвое меньшим сродством [74]. Рентгеноструктурные данные указывают на то, что 2,3-ди-фосфоглицерат присоединяется между двумя (З-цепями дезокспгемогло-бина непосредственно в том месте, где проходит ось симметрии 2-го порядка (рис. 4-19) [71]. Уже давно известно, что гемоглобин цельной крови обладает меньшим сродством к кислороду, чем изолированный [75, 76] (рис. 4-18). Теперь мы видим, что такое различие обусловлено присутствием в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата. Этот факт очень важен, поскольку эритроциты могут при этом отдавать тканям большую долю переносимого ими кислорода. Содержание дифосфоглицерата в эритроцитах варьирует в зависимости от физиологических условий — у людей, живущих в высокогорных районах, его концентрация выше [76]. Высказывалось предположение, что искусственное изменение концентрации этого регуляторного вещества в эритроцитах можно использовать в клинике при нарушениях в системе переноса кислорода. Присутствие 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах характерно не для всех видов у птиц и черепах его заменяет, по-видимому, инозитпентафос-фат. [c.313]

У животных синтезы двух компонентов гемоглобина — гема и глобина — по-видимому, тесно скоординированы. В ответ на понижение уровня кислорода в окружающей среде происходит возрастание количества гемоглобина (до 20% у человека). Это наблюдается, например, на больших высотах над уровнем моря. При этом происходит также усиление синтеза аллостери-ческого эффектора — 2,3-дифосфоглицерата, — что облегчает и делает более эффективной разгрузку кислорода из оксигемоглобина. Эти феномены привлекли внимание широкой публики, во время проведения Олимпийских игр 1968 г. в Мехико. Атлеты из Кении и Эфиопии, привычные к условиям большой высоты над уровнем моря, выиграли большинство медалей в беге на средние и длинные дистанции. Спортсмены из других стран, не успевшие в должной мере акклиматизироваться, не показали высоких результатов, поскольку у них, по-видимому, уровни гемоглобина и 2,3-дифосфоглицерата недостаточны для того, чтобы мышцы работали эффективно в течение длительного времени в разреженной атмосфере высокогорья. [c.216]

Может возникнуть вопрос, каким образом открытие и закрытие канала синхронизируется с изменениями числа и специфичности участков связывания ионов. Напомним, однако, о тех структурных изменениях, которые происходят при оксигенации гемоглобина (рис. 4-19). Хотя поворот субъединиц друг относительно друга вызывает лишь незначительные изменения в геометрическом расположении групп, выступающих в центральный канал, это обусловливает весьма существенные изменения в связычании 2,3-дифосфоглицерата. Аналогичным образом в нашем случае благодаря незначительным перемещениям могут стать недоступными участки связывания ионов Ма+ и сформироваться новые участки связывания для более крупных ионов К+ при этом могут использоваться те же самые группы, способные к образованию хелатных комплексов, что и в случае с На+. [c.365]

И. Предположим, что в дрожжевой клетке между NAD+, NADH, гли-церальдегид-З-фосфатом, 1,3-дифосфоглицератом, этанолом и ацетальдегидом установилось равновесие. [c.358]

Известен еще один тип синтеза АТФ, получивший название субстратного фосфорилирования. В отличие от окислительного фосфорилирования, сопряженного с переносом электронов, донором активированной фосфорильной группы ( РО3Н2), необходимой для регенерации АТФ, являются интермедианты процессов гликолиза (гл. 18) и цикла трикарбоновых кислот (гл. 19). Во всех этих случаях окислительные процессы приводят к образованию высокоэнергетических соединений 1,3-дифосфоглицерата (гликолиз), сукцинил-КоА (цикл трикарбоновьгх кислот), которые при участии соответствующих ферментов способны фосфорилировать АДФ и образовывать АТФ. Трансформация энергии на уровне субстрата является единственным путем синтеза АТФ в анаэробных организмах. Этот процесс синтеза АТФ позволяет поддерживать интенсивную работу скелетных мышц в периоды кислородного голодания. Следует помнить, что он является единственным путем синтеза АТФ в зрелых эритроцитах, не имеющих митохондрий. [c.192]

Расстояние между Fe (3].-субьеди1 и-цы и р2-субъединицы Положение дифосфоглицерата [c.256]

В тетрамерном гемоглобине сродство гема к Оа контролируется концентрациями О2, СО2, и 2,3-дифосфоглицерата. Что же было достигнуто в результате эволюции мономерного гемоглобина типа миоглобина в сложный гемоглобин млекопитающих Основное преимущество заключается в возросшей физиологической приспособляемости тетрамерного белка, которая достигнута за счет постепенного перевода сродства к кислороду, свойственного центру связывания, под контроль внеии1их влияний [276, 549, 667] (рис. 10.4). [c.257]

Одним из преимуществ является и улучшенный вариант эффекта Хальдана [668, 669], который заключается в освобождении протонов при присоединении молекулярного кислорода к гемоглобину, и наоборот. Этот эффект важен для транспорта молекулярного кислорода из легких к потребляющим кислород тканям, а также для транспорта протонов из этих тканей к легким. Кроме того, с помощью разных тнпов гемоглобина, которые имеют различную чувствительность к концентрации ионов водорода, некоторые типы рыб могут использовать О2 для двух раздельно контролируемых функций для наполнения воздушного пузыря и для перевода молекулярного кислорода в пути метаболизма [136]. Большое значение имеет также возможность использования некоторых специальных органических фос-форильиых соединений, таких, как 2,3-дифосфоглицерат (ДФГ) [c.257]

Дана зависимость насыщения гемоглобина (НЬ) кислородом при pH 7,2 от концентрации свободного кислорода. Концентрации 0 в капиллярах легких (125 мкМ) н в капиллярах тканей, потребляющих (50 мкМ), зафиксированы в узких пределах. Кривая а в отсутствие дифосфоглицерата (ДФГ) гемоглобин насыщается О в легких, но не может доставлять его к тканям. Кривая б прн физиологическом уровне ДФГ (4.5 мМ. приблизительно 30% Оа. поглощенного легкими, высвобождается в тканях (стрелка 1). Кривые бив поскольку гемоглобин плода (кривая в) имеет более низкое сродство к ДФГ. чем материнский гемоглобин, освобожденный из материнской крови молекулярный кислород может захватываться гемоглобином плода (стрелка [[I). Кривая г высокая концентрация ДФГ (8 мМ) приводит к повышенному снабжению тканей кислородом (стре.жи I и [[). Кривая д при отсутствии кооператнвиостн между субъединицами гемоглобина от легких к тканям транспортировалось бы меньше Оз. При построении гипотетической кривой связывания (5) для комплекса НЬОз принята константа диссоциации 38 мкМ. [c.258]

Определены первичные структуры многочисленных анормальных гемоглобинов человека некоторые из них изучены методом рентгеноструктурного анализа, что сделало возможным объяснение патологических следствий генетических ошибок на молекулярном уровне. Серповидная анемия, названная так вследствие того, что эритроциты пациентов при низких значениях р(02) сплющиваются, приобретая форму серпа, является причиной смерти примерно 80 000 детей ежегодно. Анормальный гемоглобин ИЬЗ содержит в р-цепи Уа1-6 вместо 01и-6. Деоксигенированная форма НЬ8, по-видимому, агрегирует с образованием нерастворимого полимера. Один из предложенных методов лечения анемии заключается во введении низких концентраций цианат-иона, что, как полагают, вызывает карбомоилирование аминогруппы Л -концевых остатков валина-1 в а- и р-цепях. Первый из этих остатков участвует в межцепочечном взаимодействии в дезоксигемоглобине, а второй образует электростатическую связь с 2,3-дифосфоглицератом. Кар-бамоилирование предотвращает оба типа взаимодействий, способствуя тем самым сдвигу в сторону конформации оксигемоглобина и уменьшению риска агрегирования. [c.559]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология