Содержание
- 2. Цикл Кребса (ЦТК) (Цикл ди- и трикарбоновых кислот)
- 3. Понятие о ЦТК Цикл Кребса представляет собой этап катаболизма углеводов, жиров и белков в аэробных условиях.
- 4. Реакция 1. Синтез цитрата. Фермент - цитратсинтаза,(АЦ = активный центр) субстраты - ацетил-КоА, оксалоацетат,вода продукт -
- 5. Реакция 2.Изомеризация цитрата в изоцитрат. Фермент - аконитаза (АЦ = активный центр). Субстрат - цитрат. Продукт
- 6. Реакция 3. Дегидрирование изоцитрата Фермент - изоцитратдегидрогеназа (АЦ = активный центр). Субстрат - изоцитрат Продукт -
- 7. Реакция 4. Образование сукцинил-КоА Фермент - а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс Коферменты - ТПФ,НS-KoA,ФАД,НАД,амид липоевой к-ты Субстрат - а-Кетоглутарат
- 8. После ориентации сукцинил-КоА в АЦ фермента к молекуле в области двойной связи подходит протон и образуется
- 9. Реакция 6. Дегидрирование сукцината Фермент - Сукцинатдегидрогеназа (СДГ),ФАД-зависимый (АЦ = активный центр) Субстрат - сукцинат Продукт
- 10. АЦ фумаразы обладает сродством к концевым кислым группам молекула фумарата, что обеспечивает правильную ориентацию ее и
- 12. Скачать презентацию
Цикл Кребса (ЦТК)
(Цикл ди- и трикарбоновых кислот)
Цикл Кребса (ЦТК)
(Цикл ди- и трикарбоновых кислот)
Понятие о ЦТК
Цикл Кребса представляет собой этап катаболизма углеводов, жиров и
Понятие о ЦТК
Цикл Кребса представляет собой этап катаболизма углеводов, жиров и
Реакция 1. Синтез цитрата.
Фермент - цитратсинтаза,(АЦ = активный центр)
субстраты - ацетил-КоА,
Реакция 1. Синтез цитрата. Фермент - цитратсинтаза,(АЦ = активный центр) субстраты - ацетил-КоА,
Активный центр фермента обладает сродством к молекулам оксалоацетата и ацетил-КоА и обеспечивает их определенную пространственную ориентацию
Между отрицательно заряженным атомом кислорода кетогруппы оксалоацетата и водородным атомом ацетил-КоА возникает водородная связь
В результате образования водородной связи происходит гиперполяризация пи-связи кетогруппы в направлении атома кислорода и сигма-связи метильной группы в направлении атома углерода
Происходит перегруппировка связей в результате чего вместо кетогруппы образуется гидроксильная, а атомы углерода оксалоацетата и ацетил-КоА соединяются сигма-связью
Цитратсинтаза катализирует также гидролиз макроэргической связи ацетил-КоА, за счет энергии гидролиза обеспечивается протекание ферментативного катализа
Реакция 2.Изомеризация цитрата в изоцитрат.
Фермент - аконитаза (АЦ = активный центр).
Реакция 2.Изомеризация цитрата в изоцитрат. Фермент - аконитаза (АЦ = активный центр).
Активный центр аконитазы, обладающий сродством к молекуле цитрата обеспечивает определенную ориентацию субстрата
Под действием активного центра фермента происходит поляризация связей в гидроксильной и одной из метильных групп субстрата
Между кислородным атомом гидроксильной групы и водородом метильной возникает водородная связь
При возникновении водородной связи образуется молекула воды и цис-аконитата за счет перегруппировки связей
Молекула воды способна изменять свое местоположение в активном центре фермента, при этом происходит сближение атома водорода в ее составе с перекрывающимися р-электронными облаками пи-связи
При такой ориентации молекул возможно образование сначала пи- , а затем и сигма-комплекса и присоединение атома водорода к одному из углеродных атомов
Присоединение водородного атома идет против правила Марковникова из-за ориентирующего влияния фермента
Гидроксильная группа присоединяется к другому углеродному атому с образованием конечного продукта - изоцитрата
Реакция 3. Дегидрирование изоцитрата
Фермент - изоцитратдегидрогеназа (АЦ = активный центр). Субстрат
Реакция 3. Дегидрирование изоцитрата Фермент - изоцитратдегидрогеназа (АЦ = активный центр). Субстрат
СОО
Происходит ориентирование молекулы изоцитрата, обладающей стереоизомерией в АЦ фермента
Фермент катализирует декарбоксилирование СООН группы, находящейся в АЦ изоцитрат-ДГ
Далее происходит отщепление водородных атомов гидроксильной группы и 2-го С-атома с замыканием Пи-связи С-О. Промежуточным акцептором протонов и электронов служат функциональные группы фермента
После этого происходит перенос протона и двух электронов на молекулу НАД+ и освобождение второго протона
Реакция 4. Образование сукцинил-КоА
Фермент - а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс
Коферменты - ТПФ,НS-KoA,ФАД,НАД,амид липоевой к-ты
Субстрат
Реакция 4. Образование сукцинил-КоА Фермент - а-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс Коферменты - ТПФ,НS-KoA,ФАД,НАД,амид липоевой к-ты Субстрат
Е1-ТПФ
Липоамид-Е2
HS-KoA
Е3-ФАД
НАД+
Е1 = а-кетоглутаратдегидрогеназа
Е2 = дигидролипоилсукцинилтрансфераза
Е3 = дигидролипоилдегидрогеназа
После ориентации сукцинил-КоА в АЦ фермента к молекуле в области двойной
После ориентации сукцинил-КоА в АЦ фермента к молекуле в области двойной
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
ГДФ - ОН
Вследствие гиперполяризации С-О связей одна из них разрывается, положительный заряд с протона переходит на атом углерода, образуется гидроксильная группа
К положительно заряженному углеродному атому подходит ион ортофосфата, ориентируемый конфигурацией АЦ фермента. Между С-атомом сукцината и кислородным атомом фосфата образуется эфирная связь
Так как электронная конфигурация группы, содержащей у одного углеродного атома две эфирных связи неустойчива, происходит отщепление молекулы НS-KoA с переходом водородного атома на кофермент и восстановлением двойной С-О связи, эфирная связь при этом становится макроэргической
Далее происходит перенос макроэргической связи с сукцината на молекулу ГДФ с образованием ГТФ и сукцината ( субстратное фосфорилирование).
Реакция 6. Дегидрирование сукцината
Фермент - Сукцинатдегидрогеназа (СДГ),ФАД-зависимый (АЦ = активный центр)
Субстрат
Реакция 6. Дегидрирование сукцината Фермент - Сукцинатдегидрогеназа (СДГ),ФАД-зависимый (АЦ = активный центр) Субстрат
Группа ФАД, в отличие от других акцепторов водорода, ковалентно связана с апоферментом и является не кофактором, а простетической группой,и непосредственно участвует в образовании АЦ фермента
После ориентирования молекулы сукцината в АЦ фермент осуществляет перенос водородных атомов на простетическую группус образованием фумарата
КоQ
После восстановления ФАД происходит перенос протонов и электронов с него в дыхательную цепь при участии коэнзима-Q. При этом осуществляется регенерация простетической группы фермента.
АЦ фумаразы обладает сродством к концевым кислым группам молекула фумарата, что
АЦ фумаразы обладает сродством к концевым кислым группам молекула фумарата, что
Реакция 7. Образование малата
Фермент - фумараза (АЦ = активный центр)
Субстраты - фумарат, вода
Продукт - малат
К молекуле фумарата в области двойной связи подходит молеула воды, ориентируемая электростатическими силами
Действие АЦ фермента обеспечивает повышение поляризации связи О-Н в молекуле воды и облегчает образование пи-комплекса с вовлечением пи-связи молекулы фумарата
Далее пи-комплекс спонтанно превращается в сигма-комплекс, молекула воды распадается на протон и гидроксильную группу, положительный заряд протона распределяется на него и два углеродных атома, пи-связь между которыми разрушается
В ходе реакции сигма-комплекс также разрушается, атом водорода образует сигма-связь с одним из углеродных, а другой получает положительный заряд
Положительно заряженный атом углерода взаимодействует с гидроксильной группой, сначала за счет электростатических сил, а затем образуя сигма-связь с атомом кислорода. Результатом реакции является образование конечного продукта - малата.