În cele mai multe cazuri, viteza funcționării ciclurilor metabolice este determinată de reacțiile lor inițiale. În CTC, cea mai importantă reacție de reglementare este formarea citratului de oxaloacetat și acetil-CoA, catalizat de citrat sintază. Această reacție este accelerată prin creșterea concentrației reacției oxaloacetat-substrat și este inhibată de produsul de reacție-citrat. Când raportul NADH / NAD + scade, viteza de oxidare a malatului la oxaloacetat crește. Creșterea concentrației de oxaloacetat crește reacția citrat sintazei. Viteza de reacție scade odată cu creșterea concentrațiilor de ATP, succinil-CoA (succinil-CoA reduce afinitatea citrat la acetil CoA) și acizi grași cu lanț lung (servesc ca precursori ai acetil-CoA). Cu toate acestea, mecanismul exact al efectului acestor metaboliți asupra citrat sintetazei nu este suficient de clar (Figura 19.1).
Fig. 19.1. Reglarea căii generale de catabolism: 1 - 4 - principalele etape
În prima etapă, complexul piruvat dehidrogenază este activat de piruvat, NAD +. CoA; inhibat de NADH și acetil-CoA; tsitratsintaznaya a doua etapă de reacție este accelerată odată cu creșterea concentrației de oxaloacetat și încetinește odată cu creșterea concentrației de citrat, NADH, ATP și succinil-CoA; în cea de-a treia etapă, dehidrogenaza izocitrat este activată alosteric prin ADP, ioni de calciu, inhibat de NADH; al patrulea pas complex ketoglutaratdegidrogenazny a- inhibat NADH, ATP și succinil-CoA, este activat de ionii de calciu.
Izocitrat dehidrogenaza este o enzimă oligomerică formată din 8 subunități. Adăugarea izocitratului la prima subunitate provoacă o schimbare de cooperare în conformația altora, crescând viteza de atașare a substratului. Enzima este activată alosteric prin ADP și Ca2 +. care se alătură cu el în diferite centre alosterice. În prezența ADP, conformația tuturor subunităților se modifică în așa fel încât legarea izocitratului se produce mult mai rapid. Astfel, cu o concentrație de izocitrat care există în matricea mitocondrială, mici modificări ale concentrației ADP pot determina o schimbare semnificativă a ratei de reacție. Creșterea activității dehidrogenazei de izocitrat reduce concentrația citratului, care la rândul său reduce inhibarea citrat sintetazei de către produsul de reacție. Pe măsură ce concentrația de NADH crește, activitatea enzimei scade.
Complexul de ketoglutarat dehidrogenază. având o structură similară cu piruvat dehidrogenaza, spre deosebire de cea din urmă, nu are subunități de reglare în compoziția sa. Principalul mecanism pentru reglarea complexului de a-ketoglutarat dehidrogenază este inhibarea reacției NADH și succinil CoA. Complexul de ketoglutarat dehidrogenază, cum ar fi izocitrat dehidrogenaza, este activat de Ca2 +. și când concentrația ATP crește, ratele ambelor reacții scad.
Astfel, cel puțin trei etape sunt reglementate în ciclul de acid citric, și numai în detaliile sale această reglementare variază în mai multe tipuri de celule. Pe lângă mecanismele descrise în regulamentul ciclului citrat, există multe mecanisme suplimentare care asigură nivelul necesar de metaboliți și participarea lor la alte căi metabolice.
Rata de glicoliza în condiții normale, este compatibil cu viteza de funcționare a ciclului acidului citric: într-o celulă este scindat la glucoza piruvat atât cât este necesar pentru a se asigura ciclul „combustibil“ acid citric, adică grupările acetil acetil-CoA ... Nici piruvatul, lactatul și nici acetil-CoA nu se acumulează în cantități mari în celulele aerobe; concentrațiile lor sunt menținute la un anumit nivel constant, corespunzând echilibrului dinamic. Coerența între rata de viteză glicoliză și ciclul acidului citric funcțional se explică nu numai prin faptul că primul proces este inhibată de concentrații mari de ATP și NADH, adică, componentele comune etapele glicolitice și respirator de oxidare a glucozei ..; un anumit rol în această consistență joacă și concentrația de citrat. Produsul din prima etapă a ciclului de acid citric - citrat - este un inhibitor al alosteric fosfofructochinază catalizează reacția în fosforilare glicoliză de fructoză-6-fosfat.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: