Acasă | Despre noi | feedback-ul
Cu o cantitate adecvată de oxigen la tesuturi NAD-H2 transmite scindat în reacțiile de conversie fosfogliceraldehid doi atomi de hidrogen (doi protoni și doi electroni) la circuitul respirator, după care se combină cu oxigenul pentru a forma apa. Procedeul de lanț respirator transfer de hidrogen însoțită de eliberarea de energie, din cauza căreia resinteziruetsya trei molecule de ATP. Furnizarea inadecvată de oxigen la țesuturile de-a lungul căii aerobe, doar o porțiune din carbohidrații sunt scindate.
În cursul transformărilor aerobe, acidul piruvic (PVC) suferă transformări care se termină în ciclul de acizi tricarboxilici (CTKK). În prima etapă a acestor transformări PVK suferă decarboxilarea oxidativă și este transformată în acetil-CoA - o formă activă de acid acetic sub acțiunea unui complex multienzim. Fiecare dintre enzimele acestui complex catalizează o anumită etapă a acestei etape de transformare. În acest caz, PVK interacționează cu coenzima A (CoA), suferă oxidarea cu dehidrogenază dependentă de NAD și decarboxilarea. Decarboxilarea duce la pierderea acidului piruvic din grupul său carboxil. Ecuația finală a acestei reacții poate fi reprezentată după cum urmează (Figura 35):
Pyruvic Acetil Co A
Figura 35. Schema de conversie a acidului piruvic în acetil-CoA
Acetil-Co A este inclus în transformările CTCA, unde este oxidat în CO2 și H2O. Includerea acetil-CoA în transformarea CTKC nu necesită cheltuieli cu energia, deoarece Gruparea acetil în combinație cu KoA este în forma activată.
Transformările ciclului de acid tricarboxilic sunt prezentate în fig. 36.
Fig. 36. Schema generală a transformărilor ciclului de acid tricarboxilic, unde CPE este lanțul de transfer de electroni
Decarboxilarea oxidativă a piruvatului este un proces exergic. În ceea ce privește o moleculă de glucoză, în această etapă se recuperează două molecule de NAD. Datorită energiei eliberate în timpul oxidării lor, șase molecule de ATP sunt resintetizate în lanțul respirator al mitocondriilor.
Luați în considerare reacțiile secvențiale ale ciclului acidului tricarboxilic. Transformarea ciclului acidului citric începând cu interacțiunea acetil cu Co Un acid oxaloacetică (oxaloacetat), catalizate enzimatic tsitratsintetazoy. Un alt participant la această reacție este o moleculă de apă. Ca rezultat, se formează acid citric (citrat) și CO Co liber (Figura 37).
Fig. 37. Reacția inițială a ciclului de acid tricarboxilic
Acidul citric rezultat intră într-o reacție de izomerizare (rearanjare intramoleculară), rezultând formarea unui acid isocitric (izocitrat). Reacția continuă prin etapa de formare a unui produs intermediar de cis-aconit și este catalizată de enzimă cu aconitază. Semnificația acestei reacții este conversia acidului citric dificil oxidată într-o zonă mai ușor oxidată - izomorfă. Acidul insolubil este oxidat de dehidrogenaza dependentă de NAD, în timpul căreia doi atomi de hidrogen se separă de acesta. În același timp, are loc decarboxilarea sa - desprinderea grupului de CO2. Rezultatul acestei reacții este Acidul ketoglutaric conținând un atom de carbon mai mic decât acidul izomonic și o formă redusă a coenzimei dehidrogenazei (NAD-H2).
Formată în cursul acestei reacții # 945; -ketoglyutarovaya Acid (# 945; -ketoglyutarat) expuse reoxidized dehidrogenaza NAD-dependente, rezultând în pierderea a doi atomi de hidrogen și decarboxilare (eliminare CO2). Coenzima A participă, de asemenea, la reacție. Ca urmare a acestei reacții, se formează un compus complex Ko A cu o scurtă (în comparație cu Acidul ketoglutaric) pentru un alt atom de carbon cu acid succinic-succinil-CoA și o formă redusă de dehidrogenază (NAD-H2).
Succinilul este legat de CoA printr-o legătură macroergică; transformările ulterioare ale succinil-CoA asigură transformarea acestei energii într-o formă mai convenabilă pentru organism - guanozin trifosfat (GTP). Aceasta se realizează printr-o reacție care implică succinil-CoA, acid fosforic liber și GDF (guanozin difosfat). Formarea în această reacție a GTP se referă la așa-numita. fosforilarea substratului. Produsul acestei reacții GTP însuși poate fi folosit ca sursă directă de energie în unele procese consumatoare de energie sau pentru a asigura resinteza unei surse de energie mai universale - ATP prin ecuația:
GTP + ADP → GDF + ATP
Acidul succinic rezultat este supus unei alte oxidări, de această dată implicând dehidrogenaza dependentă de FAD. Produsele de reacție sunt acidul fumaric și forma redusă a coenzimei dehidrogenazei - FAD-H2. Transferul hidrogenului de la dehidrogenază dependentă de FAD la oxigen este energetic mai puțin eficient decât în cazul oxidării NAD-H2. Acesta poate asigura resinteza numai a două molecule ATP.
Următoarea etapă este transformarea acidului fumaric în mere. Reacția are loc cu adăugarea de apă și poate fi considerată ca îmbogățirea produselor intermediare ale ciclului acidului tricarboxilic cu hidrogen, însoțită de redistribuirea energiei intramoleculare.
În etapa finală a acidului malic ciclu oxidează formă dehidrogenaza NAD dependentă la produsul final TSTKK acidul oxaloacetică, care reacționează cu acetil-Co A dă naștere la un nou ciclu de acid tricarboxilic de transformări.
Toate reacțiile CTKK sunt catalizate de enzime specifice cu activitate ridicată, astfel încât să nu se acumuleze produse intermediare ale ciclului.
TSTK este stadiul transformărilor substanțelor în organism, cu care se asociază eliberarea și fixarea în legăturile ATP macroergice a celei mai semnificative cantități de energie. Reacțiile CTTC în sine (revoluția unui ciclu) sunt asociate cu resinteza unei singure molecule ATP (prin formarea preliminară a guanozin trifosfatului). cantitate resinteziruetsya principal de ATP în transferul de hidrogen la oxigen din dehidrogenazele lanțului respirator cu forme reduse care oxidează donorii de hidrogen primar generat în conversia TSTKK. Includerea în conversia unei molecule TSTKK acetil Co A culminează în formarea a trei molecule de forma redusă a dehidrogenazei dependente de NAD (NAD-3 H 2) și o moleculă de forma redusă a dehidrogenazei dependente de FAD (FAD-H2). Transferul de hidrogen din NAD-H2 la oxigen în lanțul respirator asigură resinteza a trei molecule ATP, cu FAD-H2, două molecule ATP. Astfel, efectul energetic al unei singure întoarceri a CTCC este:
3 molecule de NAD-H2 × 3 ATP = 9 ATP,
1 molecula de FAD-H2 × 2 ATP = 2 ATP
Plus o moleculă de ATP resintetizată în reacția de fosforilare a substratului. Efectul energetic total al unei singure întoarceri a ciclului CTCC este de 12 molecule ATP.
TSTKK - universal mod catabolism practic toate speciile majore de biomolecule: glucide, lipide, aminoacizi, sunt incluse în pre-conversie sau prin conversie la acetil-Co A, sau prin conversia în produse intermediare TSTKK. Pe lângă faptul că asigură catabolic interconectarea TSTKK și reacțiile anabolice ale diferiților compuși, joacă un rol important în furnizarea de celule anabolism metaboliți intermediari pentru procesele biosintetice. De exemplu, succinil-Co A servește ca substrat pentru sinteza hemiei, # 945; -ketoglutaratul pentru sinteza acidului glutamic și altele asemenea. În consecință, CTCC se referă la procese amfiblice, care leagă procesele catabolice și anabolice.
Întrebări și sarcini pentru auto-control
1. Ce substanțe sunt carbohidrații? Cum sunt clasificați carbohidrații? Denumiți cei mai importanți reprezentanți ai carbohidraților din diferite clase și dați-i o scurtă descriere.
2. Ce carbohidrați se găsesc în alimentele importante? Care dintre ele suferă transformări digestive?
3. Ce transformări se fac cu carbohidrații în procesul de digestie? Care sunt modalitățile de utilizare a produselor de digestie cu carbohidrați în organism?
4. Cum se efectuează transformările anaerobe ale glicogenului și glucozei (glicolizei)? Care este eficiența energetică a glicolizei?
5. Ce transformări au loc în faza aerobă a metabolismului carbohidraților?
6. Cum sunt transformările ciclului acidului tricarboxilic (stadiul principal al fazei aerobe a metabolismului carbohidraților) legate de sistemul de transfer de protoni și electroni la oxigen și resinteza ATP?
7. Care este eficiența energetică a oxidării aerobe a carbohidraților?
8. Ce transformări chimice au loc în procesul de eliminare a acidului lactic format în timpul glicolizei?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: