Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция / НижГМА / Цикл трикарбоновых кислот - презентация.ppt
Скачиваний:
482
Добавлен:
17.06.2017
Размер:
518.66 Кб
Скачать

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

АЦ фермента

НО Н

АктивныйЦитратсинтазацентркатализируетфермента ПроисходитМеждуотрицатпер группльно овка В результате образования обладаеттакже гидролизсродством к связейводороднойзаряженрезультатеыматомомчего

связи молекулам оксалоацетатасвязи и вместопроисходиткислоракроэргическойкетогруппыкетогруппы ацетил-КоАризациягидроксильная,и обеспечиваетсчет энергии образуетсяокс лоацетата водородныма гиперпол пи-связи ихгидролизаопределеннуюобеспечивается атомыатомомуглеродаацетил-оксалоацетатаКоА кетогруппы в направлении простртеканиественнуюферментативного ивозникаетацетил-КоАводоросоединяютсясвязь атома кислорода сигма- ориентациюкатализа сигма-связью

связи метильной группы в направлении атома углерода

Реакция 2.Изомеризация цитрата в изоцитрат.

Фермент - аконитаза (АЦ = активный центр). Субстрат - цитрат. Продукт - изоцитрат. Промежуточное соединение - цис-аконитат

АЦ аконитазы

Н

НО

ПрисоединениеГидроксильМежлектакойвознуйстлаводыкнслориентациииемаявениироднымгруппаспособнаактивногоатм момлекул водородного

Активный центр аконитазы, атомаизменятьгидроксцентрадорожновозприс фермнойиняетсясвольнойобразопротивсвязинтаместоположениегрупыоиканиедобразуетсяугомусначалаходит идет правила

обл дающий сродством к углеродномупивв активн-лекуладо,я одизациязатемомиковаводыцентремесвязейизомульнойгмаферс-вкомплексаента, Марк -за молекуле цитрата образованспечиваетцпигвознириентирующегоприсоедльнойсдр-этаккаетмнитатапрвнениеемисходитдорконезаатомавлияниясодчнаяногоетйсвязьиз

определенную сближениеметильерегруппировкиыхводородапродукт - изодномуатцитратамаводородасвязейсубстратаиз в ее фермента ориентацию субстрата

составеуглеродныхс перекрыатомовающимися р-электронными облаками пи- связи

Реакция 3. Дегидрирование изоцитрата

Фермент - изоцитратдегидрогеназа (АЦ = активный центр). Субстрат - изоцитрат Продукт - а-кетоглутарат Кофермент - НАД Активаторы - АДФ, Mn(2+)/Mg(2+)

2Н+2е- Н (фермент)2

Н

Н

Н

После этогопроисходит перенос ДалФПроисхрментпр катал зируотщеплеентрование протонадекарбоксилированиедвух электронов на водм лекулыродных атз цитрата,мовСООН молекулу НАД+ и освобождение гидроксильнойгруппы,обладающейнаходящейсягруппы и 2АЦ-го С-

второго протона атомастереоизомериейцитратзамыканием-ДГ вПиАЦ-связи С-

О.феПрментаомежуточным акцептором протонов и электронов служат функциональные группы фермента

-КоА

Реакция 4. Образование сукцинил-КоА

Фермент - а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс Коферменты - ТПФ,НS-KoA,ФАД,НАД,амид липоевой ты Субстрат

НАДН2

НАД+

 

Липоамид-Е2

Е1-ТПФ

 

 

Липоамид-Е2-С(О)-(НСН)2-СООН

 

Е3-ФАДН2

 

 

 

 

 

Е1-ТПФ-СНОН-(НСН)2-СООН

 

 

 

HS-KoA

Е3-ФАД

 

 

 

Дигидролипоамид-Е2

СО2

KoA-S-C(O)-(HCH)2-COOH

Е2Е1==дигидролипоилсукцинилтрансфераза-кетог утаратдегидрогеназа

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как электронная конфигурация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее происходит перенос

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

ожит льно заряженному

 

 

 

 

 

 

 

 

 

груВследствиеПосппы, орисод ржащейнтгиперполяризацииодного -иКоАС-О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

макроэргической связисукцинилната на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у атому подходит ион

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моуглероднокулу ГДФ с образованимолекулем ГТФсвязи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угсвязейАЦродногофероднаментаатомаизнихкдверазрывается,эфирных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неустойчива,полобласортофосфата,двойнпрориентируемыйисхозарядсвязиитпотщеплениеодхрот дитна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сукцинажительный( субстратное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АЦ фермента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфорилирконфигурациейвание).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

молекулыпереходитпротонНSнабразуется-KoAатом углерода,перехвод омдная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Между С-атомом

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

восвязьдородногобразуетза сячетгидроксиатоманеподесукцинаталкоферментьаянойгруппаи

ГТФ

 

 

 

 

 

 

 

 

ки ло

атом фосфата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

восстановлениемэлектроднымой парыдвойнойатома

С-О связи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

об

 

эфирная связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

эфирнаяк слородаазуетсясв .зьПриприэтомполяризуетсястановится

 

 

 

 

 

 

 

 

макроэргическойС-О связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реакция 6. Дегидрирование сукцината

Фермент - Сукцинатдегидрогеназа (СДГ),ФАД- зависимый (АЦ = активный центр)

Субстрат - сукцинат Продукт - фумарат, ФАДН2

H3C CH32H+

СДГ-ФАДН2

R N NHHН

_

2e HN HHН

NH

O

 

 

После восстановленияориентированияФАД

 

 

 

Группа ФАД, в отличие от

и

 

 

происходитмолекулы сукципереносатапротоновАЦ

 

 

других акцепторов водорода,

 

 

АЦ

электронфермент осуществляетнего

перенос

КоQ

ковалентно связана с

 

 

2

дыхательнуюводородных атомовцепь прина участии

 

Hферментаапоферментом и является не

 

простетическуюкоэнзима-Q. Пригруппусэтом кофактором, а простетической осуществляетсябразованиемфумаратарегенерация группой,и непосредственно простетической группы участвует в образовании АЦ фермента.

фермента

Реакция 7. Образование малата

Фермент - фумараза (АЦ = активный центр)

Субстраты - фумарат, вода Продукт - малат

Н

НО

Малат

АЦ фумаразы ДалееДействиеК молекулепи-комплексАЦфумаратаферментаспонтаннов области ПоложительноВ ходе реакциизаряженныйсигма-комплексатом превращаетсяАЦобеспечивдвойнойфумарсвязизыповышениеобладаетподходитсигма-комплекс,молеула углеродтакже азрушается,взаимодействуетом водородас молекуласродствомп ды,ляризацииориентиводык концевымсвязираспадаетсяуемаяО-Нкислымв на гидроксильнойобразует сигма-группой,связьс однимсначалаиз протонгруппаммолекулеэлектростатическимигидроксильнуюмолекулаводы облегчаефумарасиламигруппу,та, что зауглеродных,счет электростатическихдругой получаетсил, а положительныйбеспечиваразование пипрзаряд-комплексавильнуюпротонас затемположительныйобразуя сигмазаряд-связь с распределяетсяориентацвовл ч иемюеепинаи-связипрохождениенегомолекулыдва атомом кислорода. Результатом углеродныхдальнейшихфумарата атома,процессовпи-связькатализа реакции является образование между которыми разрушается конечного продукта - малата.