Материал: Biokhimia_v_risunkakh

VII. Общие пути катаболизма

Окислительное декарбоксилирование пирувата

Этот процесс отщепления СО2 от пировиноградной кислоты и переноса ацетильного остатка на коэнзим А с образованием ацетил-КоА осуществляется с помощью

мультиферментного пируватдегидрогеназного комплекса (ПДГ).

В состав комплекса входят три фермента (Е1 , Е2 , Е3 ) и пять кофакторов:

О

Е1 –ТПФ катализирует отщепление СО2 от пирувата и перенос гидроксиэтильного остатка на ТПФ.

Е2 –ЛК переносит гидроксиэтильный остаток от ТПФ на простетическую группу – ЛК, при этом дисульфидная связь разрывается, а ацетильный остаток и водород

Е3-ФАД катализирует дегидрирование дигидро-ЛК, которая переходит в исходную окисленную форму, а водороды восстанавливают ФАД. На последней стадии

VIII. Цикл трикарбоновых кислот

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл ) – это циклическая последовательность ферментативных реакций, в результате которых ацетил-SКоА (СН3СО SКоА) - продукт катаболизма белков, жиров и углеводов, окисляется до углекислого газа СО2 с образованием атомов водорода ( Н), которые используются для восстановления первичных акцепторов цепи переноса электронов: НАД+ и ФАД.

(С2)

(С6)

Метаболиты и ферменты ЦТК локализованы в матриксе и внутренней мембране митохондрий. Они функционально сопряжены с митохондриальными цепями переноса электронов. Поэтому восстановительные эквиваленты (4 пары водородов Н), образующиеся при окислении метаболитов цикла Кребса, через первичные акцепторы

образуется при окислительном декарбоксилировании пирувата. В первой реакции она конденсируется с четырехуглеродным оксалоацетатом ( С4), при этом образуется шестиуглеродный цитрат ( С6). Затем от цитрата последовательно отщепляются два углерода в виде двух молекул СО2, в результате чего вновь регенерируется оксалоацетат (С4). Таким образом, суммарное уравнение ЦТК:

Энергетический баланс ЦТК

В ЦТК при окислении одной молекулы «активного ацетата» образуются восстановленные коферменты: 3 молекулы НАДН Н + и 1 молекула ФАДН 2. Они далее окисляются в дыхательной цепи, при этом за счет окислительного фосфорилирования образуется по 3АТФ на каждую НАДН Н + и по 2АТФ на ФАДН 2. Таким образом, за счет окислительного фосфорилирования образуется (3х3 + 2х1 = 11) АТФ.

Кроме того, в цикле Кребса имеется реакция субстратного фосфорилирования , в которой за счет расщепления макроэргической связи субстрата (сукцинил SКоА) образуется новое макроэргическое соединение - ГТФ. Далее ГТФ отдает свой фосфат на АДФ с образованием 1 молекулы АТФ . Таким образом, всего при окислении 1 моля ацетилКоА образуется (11 + 1 = 12) АТФ.