49. Цикл Кребса: последовательность реакций, биохимическое значение, регуляция. Восстановительные эквиваленты как носители энергии типы дегидрогеназ.

ЦТК включает в себя 8 стадий (10 реакций) :

1)конденсация ацетилСоА с оксалацетатом с образованием цитрата

2)цитрат превращается в изоцитрат через цис-аконитат

3)изоцитрат дегидрируется с образование α- кетоглутарата и СО2

4) α- кетоглутарата окисляется до сукцинилСоА и СО2

5) сукцинилСоА превращается в сукцинат

6)сукцинат ддегидрируется с образованием фумарата

7)фумарат дигидрируется с образованием малата

8)малат дигидрируется с образованием оксалацетата

Значение:

1)соединения участвующие в ЦТК образуют пул промежуточных в-в, дающим начало обратным процессам в организме. эти процессы метаболизма связывают в единое целое различные реакции распада и синтеза. С этой точки зрения отдельные реакции цикла занимают центральное место в метаболизме.

2)в ЦТК образуются восстановительные эквиваленты, необходимые для синтеза АТФ или непосредственно участвующие в восстановительных биосинтезах.

Регуляция:

СукцинилСоА, НАДН(+), СоА – производные жирных к-т, блокирующие образование цитрата. Цитрат по механизму отрицательной обратной связи регулирует реакцию своего образования . образование сукцинилСоА также регулируется по механизму отрицательной обратной связи .

50)Анаплератические реакции(ар) как способ регуляции скорости цтк и его сопряжение с другими метаболическими блоками.

АР:ацетил СоА как один из главных ключевых метаболитов образуется при катаболизме многих веществ: углеводов, некот. аминок-т ,жирных к-т. Его вовлечения в ЦТК должно осуществляться эквивалентно с оксалоацетатом. При недостатке оксалоацетата животные и бактериальные клетки способны осуществлять дополнительные реакции его синтеза, называемые анаплератическими

1)в печени и почках может протекать след р-я :

Мg2+,стим.ацетил СоА

пируват+СО2+АТФ--------------оксалоацетат+АДФ+2Н+

пируваткарбоксилаза

2)в миакарде: ФЕП карбоксилаза

фосфоенолпируват(ФЕП)+СО2+ГДФ--------- оксалоацетат + ГТФ

СоФермент Mg2+

У бактареальной микрофлоры возможны реакции называемые глиаоксилатным шунтом (в животных кл-х отсутствует) :

изоцитратлиаза

изоцитрат---------сукцинат + глиоксицилат

малатсинтетаза

глиоксилат +ацетил СоА------------малат +СоА-SH

Таким образом у бактериальной микрофлоры осуществляется, 1)образование молекулы сукцината 2)дополнительная «подкачка» малата ,обеспечивающая связывания доп. молекулы ацетилСоА

особенности обмена углеводов в эритроцитах. Строма содержит около 50% белков и 10% липидов главным образом фосфолипидов. Эритроциты не содержат ядер и митохондрий ,там нет и гликогена. Однако эритроциты отличатся очень высокой скоростью метаболизма и используют 1,5-2,2 мили моль С6Н12О6 в час/литр(эквивалент 25 калорий энергии). Такое большое количество энергии необходимо для выкачивания ионов натрия и обратного транспорта ионов калия, а так же для поддержания гемоглобина в восстановительном состоянии. Около 80% поступает в эритроцит глюкозы метаболизированной через гликому, остальные 20% через пинтозофосфатный путь. ЦТК отсутствует, а восстановительный НАДФН(Н+) используется для поддержания глутатионо в восстановленном состоянии

глутатионредуктаза

НАДФН(Н+)+GS-SG(глутатион окисленный)--------2GSH(глутадион восстановленый)+ НАДФ+

Образующийся при гликолизе АТФ не может быть использован эритроцитами. Образование АТФ при помощи субстратного фосфорилирования на уровне 1,3 дифосфоглицерата превращается путем прекращения реакции. Этот цикл-цикл Рапопорта-Люберинга

(цикл)

Цикл Рапопорта-Люберинга не только предоставляет накопленные АТФ но и способствует образованию дополнительного кол-ва дифосфоглицерата, который требуется для функционирования гемоглобина. В диокигенированной форме(не связанной с О2) 4 полипептидные цепи гемоглобина относительно прочно связаны между собой не ковалентными связями. Одной из 2-х кнцевых аминок-т каждой цепи является тирозин именно эти концы цепей образуют «гидрофобный карман». Молекула 2,3 дифосфоглицерат при помощи образовавшихся солевых мостиков взаимодействуют с 4 катионными группами ß цепей и таким образом увеличивает прочность связи субъединиц гемоглобина. В диоксигенированном гемоглобине молярная концентрация 2,3 дифосфоглицерата =молярной конц-ии гемоглобина. При связывании диоксигенированного гемоглобина 2,3 дифосоглицерат высвобождается с разрушением солевых мостиков и 4 остатка терозина так же высвобождаются из соответственных гидрофобных карманов. Эти и подобные им изменения конформации белковых субъединиц гемоглобина объясняют сигмовидный вид кривой насыщенность гемоглобина кислорода.

51) Взаимодействие анаэробных и аэробных путей продукции энергии и ее изменения в зависимости от степени обеспеченности тканей кислородом( эффект Пастера) Энергетическая ценность анаэробного и аэробного расщепления углеводов

Эффект Пастера. Подавление анаэробного гликолиза аэробным окислением глюкозы.Факультативные анаэробы потребляют больше глюкозы, т.к. энергоотдача гликолиза – всего 2 АТФ.При добавлении О2 в среду потребление глюкозы резко уменьшается, т.к. возрастает количествоАТФ, которое блокирует активность гексокиназы и фосфофруктокиназы.

Энергетическая ценность аэробного окисления глюкозы:

1 этап – 8 (6) АТФ

2 этап – 6 АТФ

3 этап – 24 АТФ

Итого: 38 (36) АТФ(разница в 2 АТФ зависит от челнока, который переносит протоны и электроны из цитозоля от НАДН, образованного в 6-ой реакции гликолиза в митохондрии в ц.п.э.).Аэробное окисление глюкозы является главным источником энергии для большинства клеток организма

Значение анаэробного гликолиза:

1. каждая молекула глюкозы в анаэробных условиях снабжает клетку 2-мя молекулами АТФ;

2. промежуточные метаболиты гликолиза (фосфоглицериновый альдегид, фосфодиоксиацетон,

фосфоглицерат, пируват) могут использоваться клеткой в обмене липидов и белков;

3. пируват и НАДН используются в реакциях аэробного окисления глюкозы;

4. восемь реакций гликолиза из 11 обратимые, поэтому возможен синтез глюкозы из лактата (глюконеогенез).