2 курс / Лекция 19. Аэробные превращения пирувата и цикл Кребса

Лекция 19

АЭРОБНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПИРУВАТА, ИЛИ ДЫХАНИЕ

В аэробных условиях пировиноградная кислота (ПВК) подвергается распаду до СО2 и Н2О, т.е. вступает в процесс, который называется дыхание (клеточное

дыхание).

1-й этап дыхания – гликолиз. Дыхание относится к гликолизу в энергетическом плане как современная реактивная турбина к одноцилиндровому двигателю.

Сначала ПВК вступает в процесс, который называется окислительное

декарбоксилирование.

Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты (ПВК)

В процессе окислительного декарбоксилирования ПВК образуется ацетил КоА.

Суммарный процесс:

Это тот СО2, который мы выдыхаем. Т.е. он получен при декарбоксилировании кетокислоты.

Процесс идёт в матриксе митохондрий.

Образуется активированная форма – ацетилКоА – центральное вещество обмена. Это вещество образуется в процессе окисления углеводов, аминокислот, β-окисления жирных кислот. Выделяется СО2.

Скорость этих превращений колоссальная. Это входные ворота цикла Кребса.

Этот процесс катализируется единым очень крупным мультиферментным

комплексом пируватдегидрогеназой (см. Ферменты). У E.coli этот комплекс состоит из 48 субъединиц (Рис.; см. Структура ферментов).

У высших организмов пируватдегидрогеназный комплекс состоит из нескольких сотен субъединиц.

Структура

пируватдегидрогеназного

комплекса млекопитающих

Нельсон, Кокс, 2014

У млекопитающих в состав пируватдегидрогеназного комплекса входят ферменты:

Всостав мультиферментов входят 5 разных коферментов:

1.тиаминпирофосфат (витамин В1),

2.HS-Кофермент А (HSKoA),

3.липоевая кислота,

4.НАД+ и

5.ФАД.

(на экзамене при ответе на этот вопрос пишем формулы)

HSКофермент А (HSKoA)

Процессы декарбоксилирования кетокислот идут с участием витамина В1 (тиаминпирофосфата).

Тиаминпирофосфат – кофермент декарбоксилаз кетокислот (например,

ПВК) (пиримидиновый цикл и тиазоловый)

Механизм действия пируватдегидрогеназы

ФАДН2 + НАД+ НАДН+Н+ + ФАД

Мы изучаем центральные метаболические пути, одинаковые у всех организмов.

Образовавшийся ацетил КоА дальше идёт в цикл Кребса.

Регуляция

Цикл ди- и трикарбоновых кислот, или цикл Кребса

Процесс был открыт Кребсом, за это в 1953 г. он был удостоен Нобелевской премии. Процесс идёт в матриксе митохондрий, где всегда есть ферменты и щавелевоуксусная кислота (ЩУК) – I акцептор.

Писать его будем по кругу.