23. Цикл трикарбоновых кислот

Цикл трикарбоновых кислот (цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). Это циклическая последовательность ферментативных реакций, в которой участвуют ди- и трикарбоновые кислоты, являющиеся промежуточными продуктами при распаде белков, жиров и углеводов у животных, растений и микробов. Таким образом, цикл трикарбоновых кислот – конечный (терминальный) общий путь окисления белков, липидов и углеводов. Он происходит в митохондриях. Открыт в 1937 г. Х. Кребсом и У. Джонсоном.

Цикл трикарбоновых кислот поставляет вещества для различных биосинтезов. Он осуществляется в аэробных условиях. Лимитирующей стадией цикла является синтез янтарной кислоты (сукцината).

Первая стадия цикла представляет собой альдольную конденсацию щавелевоуксусной (кетоянтарной) кислоты с ацетилкоферментом А и последующий гидролиз тиоэфирной связи С~S.

Суммарное уравнение цикла трикарбоновых кислот:

СН3СО~SСоА + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Н3РО4 + 2Н2О ® 2СО2­ + 3НАДН + 2Н+ + ФАДН2 + ГТФ + НSСоА.

Ё

24. Обмен метионина. Образование sam ( в тетради). Применение в медицине.

Особенности обмена метионина

Метионин - незаменимая аминокислота. Она необходима для синтеза белков организма, участвует в реакциях дезаминирования, является источником атома серы для синтеза цистеина. Метионил-тРНК участвует в инициации процесса трансляции.

Метальная группа метионина - мобильный одноуглеродный фрагмент, используемый для синтеза ряда соединений. Перенос метильной группы метионина на соответствующий акцептор называют реакцией трансметилирования, имеющей важное метаболическое значение.

Метальная группа в молекуле метионина прочно связана с атомом серы, поэтому непосредственным донором этого одноутлеродного фрагмента служит активная форма аминокислоты.

Реакция активация метионина

Активной формой метионина является S-аденозилметионин (SAM) - сульфониевая форма аминокислоты, образующаяся в результате присоединения метионина к молекуле аденозина. Аденозин образуется при гидролизе АТФ (см. схему А).

Эту реакцию катализирует фермент метионин аденозилтрансфераза, присутствующий во всех типах клеток. Структура (-S+-CH3) в SAM - нестабильная группировка, определяющая высокую активность метильной группы (отсюда термин "активный метионин"). Эта реакция уникальна для биологических систем, так как, по-видимому, является единственной известной реакцией, в результате которой освобождаются все три фосфатных остатка АТФ.

Отщепление метильной группы от SAM и перенос её на соединение-акцептор катализируют ферменты метилтрансферазы. SAM в ходе реакции превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAT).

Метаболизм метионина. 1 - реакции трансметилирования; 2 - синтез цистеина; 3 - регенерация метионина.

Применяют метионин для лечения и профилактики заболеваний и токсических поражений печени (цирроз, хронический гепатит), сопровождающихся жировой инфильтрацией, но без выраженной печеночной недостаточности. Используется препарат при сочетаниях заболеваний печени и поджелудочной железы (хронический панкреатит, сахарный диабет), применяется при отравлениях бензолом, хлороформом, мышьяком и другими ядами, поражающими печень, а также при алкоголизме. Показано применение метионина при атеросклерозе, дистрофиях, истощениях в связи с перенесенными тяжелыми инфекциями.