Слайд 1ЛЕКЦИЯ
Общие пути катаболизма
Слайд 4Доноры водорода для ЦПЭ
В пище человека нет готовых первичных доноров
водорода - субстратов для дегидрогеназ.
Они образуются в ходе
катаболизма пищевых веществ.
Слайд 7ПУТИ КАТАБОЛИЗМА
Различают специфические пути катаболизма и
Общие пути катаболизма, которые
являются продолжением специфических путей.
Слайд 9ПВК и АЦЕТИЛ-КоА
В ходе метаболизма У , Ж и Б
образуются 2 центральных метаболита:
1) ПВК (пировиноградная кислота) и
2)
ацетил-КоА.
Слайд 10Окислительное декарбоксилирование пирувата
Окислению пируват подвергается в матриксе МХ.
Слайд 13Полиферментный пируватдегидрогеназный комплекс
3 фермента:
1) ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗА (декарбоксилирующая) (Е1-ТДФ);
2) ДИГИДРОЛИПОИЛАЦЕТИЛ-ТРАНСФЕРАЗА
(Е2-ЛК);
3) ДИГИДРОЛИПОИЛ-ДЕГИДРОГЕНАЗА (Е3-ФАД).
Слайд 14Коферменты
Пять коферментов ассоциированы с белковыми компонентами ферментов.
1)Тиаминдифосфат
(ТДФ) связан с Е1,
2) Липоевая кислота (ЛК)
связана с Е2,
Слайд 15Коферменты
3) ФАД в виде простетической группы
Е3.
4) НАД+ и
5) кофермент А
Слайд 16Пируватдегидрогеназа декарбоксилирующая
Пируватдегидрогеназа (Е1-ТДФ) катализирует:1) декарбоксилирование пирувата,
2) перенос образованного гидроксиэтильного
остатка на тиаминдифосфат,
3) окисление гидроксиэтильной группы с образованием
ацетильного остатка.
Слайд 21Восстановление липоата
Дигидролипоилацетилтрансфераза (Е2-ЛК) катализирует перенос атома водорода на ЛК
и ацетильной группы на кофермент А,
Слайд 22Окисление дигидролипоата
Дигидролипоат окисляется до липоата третьим ферментом, дигидролипоилдегидрогеназой (Е3-ФАД) с
образованием Е3-ФАДН2.
Слайд 25Сопряжение дыхания и фосфорилирования
Окисление НАДН+Н+ в ЦПЭ приведет к образованию
в процессе ОФ – 3 мол. АТФ.
Слайд 28Цикл трикарбоновых кислот
Полное «сгорание» как жирных кислот, так и углеводов
требует окисления до СО2 и Н2О ацетильного остатка, связанного с
коферментом А.
Слайд 29ЦТК – цикл Кребса
Полное сгорание ацетил-КоА происходит в системе 8
реакций, называемых циклом трикарбоновых кислот или — циклом Кребса.
Слайд 32ЦТК
Первая реакция: присоединение ацетильного остатка ацетилкофермента А к оксалоацетату с
образованием трикарбоновой лимонной кислоты — цитрата.
Слайд 33ЦТК
Далее цитрат претерпевает ряд последовательных превращений, сопровождающихся двумя реакциями декарбоксилирования,
т. е. выделения СО2, и в конечном итоге приводящих к
регенерации оксалоацетата.
Слайд 34Первая стадия
Взаимодействие ацетилкофермента А с оксалоацетатом, катализируемое ферментом цитратсинтазой:
Слайд 36Вторая стадия
2. Изомеризация цитрата в изоцитрат, катализируется ферментом аконитазой и
проходит через образование аконитата путем дегидратации цитрата и последующей гидратации
аконитата с превращением его в изоцитрат:
Слайд 38Третья стадия
3. Окисление гидроксигруппы изоцитрата до карбонильной группы с помощью
НАД+, сопровождается также декарбоксилированием в бета-положении, катализируется изоцитратдегидрогеназой:
Слайд 40Четвертая стадия
4. Окислительное декарбоксилирование
aльфа-кетоглутарата, катализируется aльфа‑кетоглутаратдегидрогеназным комплексом, приводит к
образованию сукцинилкофермента А и выделению второй молекулы CO2:
Слайд 42Пятая стадия
5. Фосфорилирование ГТФ, сопряженное с гидролизом макроэргической тиоэфирной связи
в сукцинилкоферменте А, катализируется сукцинатСоА- лиазой:
Слайд 44Шестая стадия
6. Превращение сукцината в фумарат, катализируется сукцинатдегидрогеназой (входит в
состав комплекса II ЦПЭ):
Слайд 46Седьмая стадия
7. Гидратация двойной связи фумарата с образованием малата катализируется
фумарат- гидратазой:
Слайд 48Восьмая стадия
8. Окисление гидроксигруппы малата до кетогруппы, приводящее к регенерации
оксалоацетата, катализируется малатдегидрогеназой:
Слайд 50Энергетическое значение ЦТК
В ходе ЦТК восстанавливается до НАДH2 три молекулы
НАД+, пара электронов посылается в комплекс III от ФАДН2 через
кофермент Q и образуется одна макроэргическая связь путем субстратного фосфорилирования в молекуле ГТФ.
Слайд 52Энергетика ЦТК
С учетом АТФ, образующихся в ЦПЭ при окислении НАДH2
и ФАДH2, сгорание ацетильного остатка в ЦТК сопровождается образованием 11
молекул АТФ и одной ГТФ, т.е. образованием 12 макроэргических связей.
Слайд 54Роль ЦТК для анаболизма
Некоторые компоненты ЦТК: альфа-КГ, сукцинат
и оксалоацетат могут использоваться для синтеза заменимых АК и нуклеотидов.