 |
® 2 СО2 + 3 НАДН(Н+) + ФАДН2 + АТФ + КоА-SH
|
|
|
|
// О
СН3 – С~ S-КоА + 3 НАД+ + ФАД + АДФ + Н3РО4 + 3 Н2О ®
® 2 СО2 + 3 НАДН(Н+) + ФАДН2 + АТФ + КоА-SH
Таким образом конечными продуктами цикла (в расчете на 1 оборот) являются восстановленные коферменты - 3 НАДН(Н+) и 1 ФАДН2, 2 молекулы углекислого газа, 1 молекула АТФ и 1 молекула КоА - SH.
· БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЦТК
Цикл Кребса выполняет интеграционную, амфиболическую (т. е. катаболическую и анаболическую), энергетическую и водороддонорную роль.
Интеграционная состоит в том, что ЦТК представляет собой конечный общий путь окисления топливных молекул – углеводов, жирных кислот и аминокислот.
В ЦТК происходит окисление ацетил-КоА – это катаболическая роль.
Анаболическая роль цикла заключается в том, что он поставляет промежуточные продукты для биосинтетических процессов. Например, оксалоацетат используется для синтеза аспартата, a-кетоглутарат – для образования глутамата, сукцинил-КоА – для синтеза гема.
Одна молекула АТФ образуется в ЦТК на уровне субстратного фосфорилирования – это энергетическая роль.
Водороддонорная состоит в том, что ЦТК обеспечивает восстановленными коферментами НАДН(Н+) и ФАДН2 дыхательную цепь, в которой происходит окисление водорода этих коферментов до воды, сопряженное с синтезом АТФ. При окислении одной молекулы ацетил-КоА в ЦТК образуются 3 НАДН(Н+) и 1 ФАДН2
Выход АТФ при окислении ацетил-КоА составляет 12 молекул АТФ (1 АТФ в ЦТК на уровне субстратного фосфорилирования и 11 молекул АТФ при окислении 3 молекул НАДН(Н+) и 1 молекулы ФАДН2 в дыхательной цепи на уровне окислительного фосфорилирования).
· РЕГУЛЯЦИЯ ЦТК
Скорость функционирования ЦТК точно подогнана к потребности клеток в АТФ, т. е. цикл Кребса сопряжен с дыхательной цепью, функционирующей только в аэробных условиях. Важной регуляторной реакцией цикла является синтез цитрата из ацетил-КоА и оксалоацетата, протекающий при участии цитратсинтазы. Высокий уровень АТФ ингибирует данный фермент. Вторая регуляторная реакция цикла – изоцитратдегидрогеназная. АДФ и НАД+ активируют фермент, НАДН(Н+) и АТФ ингибируют. Третьей регуляторной реакцией является окислительное декарбоксилирование a-кетоглутарата. НАДН(Н+), сукцинил-КоА и АТФ ингибируют a-кетоглутаратдегидрогеназу.
|
|
|
· НАРУШЕНИЯ РАБОТЫ ЦТК
Нарушение функционирования ЦТК может быть связано:
- с недостатком ацетил-КоА;
- c недостатком оксалоацетата (он образуется при карбоксилировании пирувата, а последний в свою очередь при распаде углеводов). Несбалансированность рациона по углеводам влечет за собой включение ацетил-КоА в кетогенез (образование кетоновых тел), что приводит к кетозам;
- c нарушением активности ферментов по причине недостатка витаминов, входящих в состав соответствующих коферментов (недостаток витамина В1 приводит к недостатку ТПФ и нарушению функционирования a-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса; недостаток витамина В2 ведет к недостатку ФАД и нарушению активности сукцинатдегидрогеназы; недостаток витамина В3 влечет за собой недостаток кофермента ацилирования КоА-SH и нарушение активности a-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса; недостаток витамина В5 приводит к недостатку НАД и нарушению активности изоцитратдегидрогеназы, a-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и малатдегидрогеназы; недостаток липоевой кислоты также приводит к нарушению функционирования a-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса);
- с недостатком кислорода (нарушен синтез гемоглобина и функционирование дыхательной цепи, НАДН(Н+) выступает в этом случае в роли аллостерического ингибитора изоцитратдегидрогеназы и a-кетоглутаратдегидрогеназы).
|
|
|
· КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:
«ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ»
1. Какие соединения являются источниками ацетил-КоА, ЩУК, a-кетоглутарата для работы
ЦТК?
2. Какие реакции ЦТК являются источниками восстановленных коферментов для дыхательной цепи.
3. В чем заключается интеграционная, амфиболическая и энергетическая роль ЦТК.
4. Рассчитайте выход АТФ при окислении ацетил-КоА? Укажите сколько АТФ при этом образуется на уровне окислительно фосфорилирования, а какое количество АТФ на уровне субстратного фосфорилирования.
4. Назовите регуляторные ферменты ЦТК. Как влияет высокий и низкий уровень АТФ на активность ключевых ферментов ЦТК?
5. Почему при недостатке витаминов группы В происходит нарушение функционирования ЦТК.
6. В реакциях ЦТК отсутствует кислород, однако цикл работает только в аэробных условиях. Объясните почему?
Глава 3
Обмен углеводов
· Понятие об углеводах, распространение в природе и значение для организма животных.
· Переваривание и всасывание углеводов.
· Анаэробное окисление углеводов.
· Аэробный гликолиз.
· Пентозофосфатный путь превращения углеводов.
· Глюконеогенез.
· Метилмалонатный путь.
· Биосинтез гликогена (гликогенез).
· Регуляция обмена углеводов.
· Нарушения обмена углеводов.
· Понятие об углеводах, распространение в природе
|
|
|
