CTK
.pdf
Нижегородская
Государственная медицинская
академия
Кафедра биохимии
имени профессора Г.Я.Городисской
Цикл Кребса (ЦТК)
(Цикл ди- и трикарбоновых кислот)
Понятие о ЦТК
Цикл Кребса представляет собой этап катаболизма углеводов, жиров и белков в аэробных условиях. В цикл вступает молекула ацетилкоэнзима-А, образуются молекула ГТФ, три молекулы НАДН и молекула ФАДН
Реакция 1. Синтез цитрата.
Фермент - цитратсинтаза,(АЦ = активный центр)
субстраты - ацетил-КоА, оксалоацетат,вода продукт - цитрат
|
|
|
|
|
|
фермента |
|
|
|
АЦ фермента |
Цитратсинтаза катализирует |
||
|
|
|
также гидролиз |
к |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
чего |
|
|
|
|
|
макроэргической связи и |
|
|
|
|
|
|
ацетил-КоА, за счет энергии |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
и водородным, а |
|
|
|
|
|
НО |
|
пи-связи |
|
|
|
|
гидролиза обеспечивается |
||
|
|
|
|
Н |
|
-оксалоацетатаКоА |
|
|
|
|
протекание ферментативного |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
связь |
|
|
|
|
|
катализа |
и сигма- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
группы в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
углерода |
Реакция 2.Изомеризация цитрата в изоцитрат.
Фермент - аконитаза (АЦ = активный центр). Субстрат - цитрат. Продукт - изоцитрат. Промежуточное соединение - цис-аконитат
АЦ аконитазы
Гидроксильная группаатомоммолекул аконитазы,
присоединяется к происходитдругомуобразуетсясначала правила
к
углеродному атомуферментас-вкомплекса,
|
образованием конечногосвязьиз |
Н |
продукта - изоцитратасубстратав ее |
Н О |
пи- |
|
Реакция 3. Дегидрирование изоцитрата
Фермент - изоцитратдегидрогеназа (АЦ = активный центр). Субстрат - изоцитрат Продукт - а-кетоглутарат Кофермент - НАД Активаторы - АДФ, Mn(2+)/Mg(2+)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После этого происходит перенос |
|||||
+ |
|
|
|
|
отщепление |
||
|
протона и двух электронов на |
||||||
Н |
Н |
молекулу НАД+ |
, СООН |
||||
(фермент) |
и освобождение |
||||||
|
|||||||
|
|||||||
|
второго протона |
ив 2АЦ-го С- |
|||||
|
|
вПиАЦ-связи С- |
|||||
|
|
||||||
акцептором
служат
группы
Реакция 4. Образование сукцинил-КоА
Фермент - а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс Коферменты - ТПФ,НS-KoA,ФАД,НАД,амид липоевой к-ты Субстрат - а-Кетоглутарат Продукт - сукцинил-КоА
НАДН2 НАД+ Липоамид-Е2
Липоамид-Е2-С(О)-(НСН)2-СООН
Е3-ФАДН2
HS-KoA
Е3-ФАД
KoA-S-C(O)-(HCH)2-COOH
Дигидролипоамид-Е2
Е3 = дигидролипоилдегидрогеназа
Реакция 5. Образование сукцината
Фермент - сукцинил-КоА-синтетаза (АЦ = активный центр). Субстрат - сукцинил-КоА, ГДФ,Фн Продукт - сукцинат,ГТФ В ходе реакции происходит субстратное фосфорилирование ГДФ
Далее происходит перенос макроэргической связи содногосукцината-КоАС-Она
образованиемэфирныхионсвязи, молекулу ГДФ с ГТФ
сукцината ( субстратноесподходитпротонаотщепление фосфорилирование). водородная, .
коферментгруппаи и фосфатаС-О связи, поляризуетсястановится
Реакция 6. Дегидрирование сукцината
Фермент - Сукцинатдегидрогеназа (СДГ),ФАДзависимый (АЦ = активный центр)
Субстрат - сукцинат Продукт - фумарат, ФАДН2
После восстановления ФАД отличие от
происходит перенос протоновАЦ и водорода,
|
|
КоQH2 |
электронов с него в с |
перенос |
СДГ-ФАД |
дыхательную цепь прина |
участии |
||
|
|
|
и является не |
|
коэнзима-Q. Пригруппусэтом простетической
осуществляется регенерация простетической группы АЦ фермента.
Реакция 7. Образование малата
Фермент - фумараза (АЦ = активный центр)
Субстраты - фумарат, вода Продукт - малат
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Малат |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в области |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спонтанно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АЦ фумаразы Положительно заряженный-комплексатом |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
молеула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-комплекс, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
углерода взаимодействует, атом с |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О-Нкислымв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидроксильной группойсигма,-сначаласвязь |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
облегчаетфумаратасилами, что |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
группу, |
|
|
+ |
|
Н |
|
|
|
|
|
Н |
|
за счет электростатических, другойсил, а |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комплекса с |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
протона |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
затем образуя сигма-связьзарядс |
|||
НО |
+ |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
-связипрохождениемолекулы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
него и два |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
атомом кислорода. Результатом |
|||
катализа , пи-связь
реакции является образование
разрушается конечного продукта - малата.