Вопрос2:пока засекречен Билет № 10

1. Цикл трикарбоновых кислот. Ход процесса, регуляция, значение.

2. Витамин В₆. Источники, потребность. Строение и биохимические функции. Признаки недостаточности.

Вопрос 1:

Цикл лимонной к-ты (цикл трикарбоновых кислот) – заключительный этап катаболизма, в котором углерод ацетильного остатка ацетил-КоА окисляется до 2 молекул СО₂. Атомы водорода, освобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляется в ЦПЭ при участии NAD- и FAD-зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходят синтез воды окислительноефосфорилирование АДФ. Связь между атомами углерода в ацетил-КоА устойчива к окислению.

Последовательность комплексов реакций цитратного цикла

Образование цитрата

В реакции образования цитрата углеродный атом метильной группы ацетил-КоА связывается с карбонильной группой оксалоацетата; одновременно расщепляется тиоэфирная связь и освобождается коэнзим А. реакция сопровождается потерей большого количества энергии в виде теплоты. Катализирует реакцию цитратсинтаза, фермент, локализованный в матриксе митохондрий.

Превращение цитрата в изоцитрат.

Вторая реакция цитратного комплекса – обратимое превращение цитрата в изоцитрат. Фермент, катализирующий эту реакцию, назван аконитазой по промежуточному продукту, цис-аконитовой кислоте, которая предположительно образуется в реакции. Однако это соединение не обнаруживается в свободном виде, так ка не отделяется от активного центра фермента до завершения реакции.

Окислительное декарбоксилированиеизоцитрата.

Эту реакцию катализирует изоцитратдегидрогеназа. Существует 2 формы изоцитратдегидрогеназы: одна содержит в качестве кофермента NAD⁺, вторая – NADP⁺. Над-зависимый фермент локализован в митохондриях и участвует в ЦТК; в результате действия этого фермента на изоцитрат образуется альа-кетоглутарат.

Ракция катализируемая над-зависимой изоцитратдегидрогеназой,-самая медленная реакция цитратного цикла. АДФ –аллостеричесийактиватор фермента.

Окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутарата.

В этой реакции альфа-кетоглутаратподвнргается окислительному декарбоксилированию с образованием в качестве конечных продуктов сукцинил-КоА, СО₂, и NADH+H⁺. В результате этой реакции образуется сукцинил-КоА.

Реакция катализирует альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, который по структуре и функциям сходен с пируватдегидрогеназным комплексом(ПДК). Подобно ПДК, он состоит из 3 ферментов: альфа-кетоглутаратдеарбоксилаза, дигидролипоилтранссукцинилазы и дигидролипоилдегидрогеназы. Кроме того, в этот ферментный комплес входят 5 коферментов: тиаминдифосфат, кофермент А, липоевая к-та, NAD⁺, FAD. Существенное отличие этой ферментной системы от ПДК- то, что она не имеет сложного механизма регуляции. В частности, в этом комплексе отсутствуют регуляторные субъединицы. Равновесие реакции окислительного декарбоксилирования альфа-кетоглутарата сильно сдвинуто в сторону образования сукцинил-КоА. И ее можно считать однонаправленной.

Превращение сукцинил-КоА в сукцинат.

Сукцинил-КоА-высокоэнергетическое соединение. В митохондриях разрыв тиоэфирной связи сукцинил-КоА сопряжен с реакцией фосфорилирования ГДФ до ГТФ. Эту сопряженную реакцию катализирует сукцинаттиокиназа. Промежуточный этап реакции-фосфорилирование молекулы фермента по одному из гистидиновых остатков активного центра. Затем остаток фосфорной кислоты присоединяется к ГДФ с образованием ГТФ.

С ГТФ концевая фосфатная группа может переноситься на АДФ с образованием АТФ; эту обратимую реакцию катализирует нуклеозиддифосфаткиназа. ГТФ+АДФ↔ГДФ+АТФ.

Дегидрирование скуцината.

Образовавшийся на предыдущем этапе сукцинат превращается в фумарат под действием сукцинатдегидрогеназы. этот фермент-флавопротеин, молеула которого содержит прочно связанный кофермент FAD.

Сукцинатдегидрогеназа прочно связана с внутренней митохондриальной мембраной.

Образование малата из фумората.

Образование малата происходит при участии фермента фумаратгидратазы. Более известен какфумараза.

Фумараза-олигомерный белок, состоящий из 4 идентичных полипептидных цепей. Он расположен в матриксе митохондрий.Фумаразу относят к ферментам с абсолютной субстратной специфичностью: она катализирут гидратацию только транс-формуфумарата.

Дегидрирование малата.

В заключительной стадии цитратного цикла малатдегидрируетя с образованием оксалооцетата. Реакцию катализирует NAD-зависимая малатдегидроеназа, содержащаяся в мартиксе митохондрий.

Малатдегидрогензаный реакции сильно сдвинуто влево. Тем не менее, в интактных клетках эта реакция идет слева направо, потому что продукт реакции, оксалоацетат, активно используется в цитратсинтазнореакции.вцитозоле содержится изоформамалатдегидрогеназы, также NAD-зависимая, но не принимающая

Участия в цитратном цикле. Обе формы малатдегидрогеназы-димеры.