Biokhimia_T2_Strayer_L_1984 (Л. Страйер - Биохимия в 3-х томах), страница 8

3. Из Р, и АРР образуется АТР. та катализируется еналазой. Потенциал переноса фосфорильной группы в результате реакции дегидратации значи~ельно повышается. Енолфасфат характеризуется высоким потенциалом переноса фосфорильной группы, тогда как в случае фосфатного эфира обычного спирта этот потенциал находится на низком уровне. Причины указанного различия мы рассмотрим позднее.

о о С ! Еноиаза Н вЂ” С вЂ” ОРО зН вЂ” С вЂ” ОН ! Н гфосфотлнцерат Оосфоенолпнруват 12.7. Образование пирувата и генернрованме второй молекулы АТР Мы подошли теперь к последней стадии гликолиза. Она осуществляется в три этапа, в результате которых происходит превращение 3-фосфоглицерата в пируват и образование второй молекулы АТР. Первая из этих реакций представляет со- 0 0 ть А — е С вЂ” ОРОзз !! СН ! — С=О А ОР АТР СНз О,,Р 0 0 С Н вЂ” С вЂ” ОН Н вЂ” С вЂ” ОРО,'- Н З.фссцзотмцерат плруват Оосфоемояпнруает Последняя реакция — образование нирувата с одновременным образованием АТР.

Перенос фосфорильной группы от фосфоенолпирувата к АРР катализируется лируз ваткиназай. Это фосфорилирование не является окислительным в противоположность реакции, катализируемой глицеральлегил-3-фосфат — легидрогеназой. бою внутримолекулярную перестройку. При превращении 3-фасфоглицерата в 2-фосфоглииерат, катализируемом фасфаглицвраиутазой, происхопит перемещение фосфорильной группы. Вообще мутазой называют фермент, катализирующий внутри- молекулярные перемещения химических групп, таких, как фосфорильная группа.

О 0 Фоофогаицероиузаза Н вЂ” à — ОРО,' Н вЂ” С вЂ” ОН Н 12.8. Выход энергии при превращении глюкозы в пируват Суммарная реакция превращения глюкозы в пируват имев~ следующий вид: Глюкоза + 2Р, + 2АРР + 2ХАР~ С.фсмрегннцепат гфаафс~ церне — 2 Пируват + 2АТР + 2ХАРН + + 2Н + 2НзО.

Вторая реакция состоит в образовании енола в результате дегидратации 2-фосфоглицерата. Образование фасфоеналлирува- 0 0 С С вЂ” ОРОзз !! СНз Оосфоемолпмруаат 0 0 еы' С Гуируаатииназа ! + АОР + Не С=О + АТР ! СН, Пнруаат Часть Н. Генерирование н хранение энергии 32 0 0 ц, С Н вЂ” С вЂ” ОН Н вЂ” С вЂ” ОРО,' Н ! — е Н вЂ” С вЂ” ОРОзз ! Н вЂ” С вЂ” ОН ! Н г.фссфотлмцерат 0 С ! С вЂ” ОРОзз + НзО !! Н вЂ” С ! Н Таблица 122. Потребление я образование АТР врн гли- иелиы Изменение количества АТР в расчете на 1 молекулу глюкозы Реакция Итого: + 2 Таблица 12.2.

Реащща глвкцзвза Ьб" ц Ьбц Тип ц стадия Реакция Фермент — 4,0 — 8,0 Гсксокиназа — 0,6 + 0,4 Фосфоглюкозоизомераза Фо«фофруктокниаза — 5,3 — 3,4 — 0,3 Альлолаза е 0,6 е 1,8 — 0,4 -'; 0,3 1,3-бнсфосфоглнцерат + АОР 3-фосфоглицерат + АТР 3-фосфоглицерат 2-фосфоглицерат — 4,5 + 0,2 - 0,8 2 фосфоглнцерат фосфоенолпнруват + Н,О Фосфоеиолпнрува! + АОР + Н Пнруват + АТР 10 Пнруваткиназа — 4,0 '! Пми реакций: а- перенос фосфорнльной группы; б — перемещение фосфорильиой группы; в — иэомеризация; г-дегилратация; д - альлольное расщепление; е- фосфориаированне, сопряженное с окислением.

т' Ьб»' я Ьб выражены в «кал/моль. Ьб-истинное изменение свободной энергии, вычислено нэ Ьб»' н известной концентрации реагирующих веществ при обычных физиологических условиях. 12. Гликолнз 33 3 31 Таким образом, в ходе превращения глюкозы в пируващ происходит ойразованив двух молекул А ТР. Суммарный перечень этапов, на которых происходит потребление или образование АТР, приведен в табл. 12.1. Напомним, что из фруктозо-1,6-бисфосфата образуются два трехуглеродных компонента. Реакции гликолиза суммированы в табл. 12.2 и на рис.

!2.8. 12.9. Фосфофруктокиназа — ключевой фермент в регуляции гликолнза Гликолитический путь играет двоякую роль: он приводит к генерированию АТР в результа~е расщепления глюкозы, и он же поставляет строительные блоки для реакций синтеза, таких, как образование жирных кислот с длинной цепью. Скорость превра!цения глюкозы в пируват регулируется таким образом, чтобы удовлетворять этим Глюкоза + АТР Глюкозо-6-фосфат + +АОР+ Н' Глюкозо-6-фосфат- Фруктозо-б.фосфат Фруктово-б.фосфаз + АТР Фруктоэо- !,6-бисфосфат + АОР Е Н ' Фруктозо-1,6-бисфосфат — Дигндроксиацстонфосфат е Глнцеральдегид-3-фосфат Дигндроксиацетонфосфат Глице.

ральдегил-3-фосфат Глнцеральдегид-З-фосфат-р, + НАО ' 1,3-бисфосфоглицерат + АРАОН + Н " Глюкоза Глюкозе-6-фосфат Фруктозо-6-фосфат Фрухтозо-1,6-бнсфосфат 2 1,3-бисфосфоглнцерат 2 З.фосфоглицерат 2 Фосфоенолпируват 2 Пируват Трноэофосфат.иэомераза Глииеральлегил. -3-фосфат-легнлрогсназа Фосфоглицераткиназа Фосфоглииеро.

мутаза Енолащ м фоофат Гпнцереп дегнд З.фосфет- дегндрогенеза Квбпофоофо Фосезогпнцерегкннезе 3 фоофог ппцерет Фосслогпнцеромы зза а.фоофоглпцерат Енопезе НО фоофоенопппртает АОР Пнруееткннезз АТР Ппруеет Гликолитический путь. Рис. 12.8. двум главным потребностям клетки, В метаболических путях ферменты, катализирующие яо существу необрати.иые реакции, играют роль потенциальны~ участков контроля. При гликолизе реакции, катализируемые гексокнназой, фосфофруктокиназой и пируваткиназой, фактически необратимы Часть П.

Генерирование и хранение энергии Глюкозе ),Атр Гекоокннезе ~.АОР гпюкозо4 фоофат Гпюкозсфестет . нзомерззе фрткгозоб фоофаг Атр Фосфофруктокнназе АОР фруктоеснэ,б биофоофет /ЧАО++ Р, +Н' глпцерат ~~ьг л я е й ь о сз Концентрация фруктово 6 фоофета Рис. 12.9.

Аллостерическая регуляция фосфофруктокиназы. Высокая конпентрация АТР ингибирует фермент, понижая его сродство к фруктозо-б-фосфату. АМР снижает, а цитрат усиливает ингибирующее действие АТР. и, по-видимому, могут играть и регуляторную, и каталитическую роль. Все три фермента действительно являются теми участками регуляции метаболического пути, на котором осуществляется регуляция гликолитического процесса. Фосфофрухтокиназа -наиболее важный регуляторный компонент гликолиза. Этот тетрамерный фермент ингибируется высокими концентрациями АТР, снижающими его сродство к фруктозо-б-фосфату.

Если реакция протекает в присутствии высоких концентраций АТР, то кинетика фосфофруктокиназной реакции описывается не гиперболической кривой, а сигмоидной !рис, !2.9). Этот аллостерический эффект усиливается при связывании АТР с высокоспецифичным регуляторным центром, локализованным отдельно от каталитического центра.

Ингибиторный эффект АТР обращается под действием АМР. Следовательно, активность фермента возрастет при снижении отношения !АТР)))!АМР~. Другими словами, гликолиэ стимулируется в условиях низкого энергетического заряда клетки. Как уже упоминалось, гликолиз поставляет также углеродный скелет для процессов биосинтеза.

Следовательно, регуляторное действие на фосфофруктокиназу будут, очевидно, оказывать также сигналы об избытке или недостатке строительных блоков. Действительно, фосфофруктокиназа ингибируется цитратом, ранним промежуточным продуктом в цикле трикарбоновых кислот (разд.

!3.2). Высокое содержание цитрата означает. что соединения. игрщощпе ирп биосинтезе роль про ппсс(веничков. прил (- с)вуют в изоьпке и доло щи тельно(о рас(щ.и глюкозы зля ной пе.щ нс ) рсбуесся. Нитрат полавляе) активносзь фосфофруктокиназы. )силивая ингпбигорное действие АТР. Таш(ч Образ(и(, фдсфафр)шпт пан)а аацодлее сттавна, кае()а и (шика п)щсд(шпч 9 а в (верта, и в стр(атш(ы(ыт о ц(каг, О чеы сиена (азарушт ннп (ш зпа и нш' (пнппшеа(т '1А ТРПЛА!Р) и пазкт «н)с рзшанш цтпрата. Фертешн тшш)ашп ) чс рс ацт( актпвНагтьт В )с швтчг, Ковда стастп(ивт чотретнжтв лиод в тсреш(..(пт( в у, и родна ч ске.ште.

Е'г.(а Оаа нпа (!(Ок(нара пращтспыггап( в изоып(ксз окпп(вноси(ь (!на фафр)'и таканаты ПШ)ашп ООЧта да П) С (. Гсксокиназа и нирувв)линг)за )нкже участвую) в регуляпии скоросси гликолиза Пнруваткиназа мышц и печени пллосгсрически инисбируется (РГ!'Р, и. )аким образом, преврап)епис фосфоснолпирувата в пирува) блокируе(ся в ус.юанях высоко(о июрге)ического заряда Гсксокиназа аллостсрически ингибирустся )люкозо-6-фосфа)ом. Содержание фрук)озо-6-фосфата човьппае)ся при подавлении ак)ивносзи фосфофрукзокиназы; при з(ом происхолис соотве)- ству)ощсс увеличение количес)ва глюкоза-6-фосфаса. которьщ находи)ся в равновесии с фруктозо-6-фосфа)ом.

Г.ндовтпелы(а, цпсцацраванас' фс(с(бос!)Ртктакпшшы вы( Ок(ы( Отношение ч )АТРз!) А()дР! или высокит содерлсанпеч цшпрата п)пвадат к ансцбпрова. нша сексдкцназы. В печени (люкоза фосфорилируется в глюкоза-6-фосфат лаже прн ~~~окой «онпе)сг)запив последнего, обусловливистся ирису)ствием елкжокиназы — фермеп)а. отличного от гексокиназы. Глюкокиназа харак)еризуется высоким значенисм А'„лля глюкозы. н следсгвщельно она активна )олька в условиях избыска глюкозы. Роль глн)кокиназы состоит в том, ч(обы пос(авлятылюкозо-6- фосфат для синтеза )лико)ена, резервной формы глюкозы )гл.

16). Высокая К„глюкокиназы печени дает возможность мозгу и мышцам первыми использовать глюкозу при ее ограниченном поступлении. Почему ведущую роль в )ликолизс играет фосфофруктокиназа, а не гексокиназау Это станет поня)ным, если вспомнить, что глюкоза-6-фосфат является промежуточным продуктом не только гликолитическосо пути. Он может также превращаться в гликоген или окислиться по пентозофосфатному пути (гл. 15) с образованием ХАГУРН. Пер- Рис.

12.10. Злек(ронная микрофо)о(рафия лрож;кевой кле(ки. )Печ,(- гас(ся с люосзно) о разреще ния 1 уппе Мсгсег.) вая необратимая рсакпия. присуп)ая )олька глпкозштичесьому пути, названная реш(паши.ч этапа.ч, жо фосфорплпрованпе фруьтозо-6-фосфата во фрук)озо-1,6-бисфосй)ат. Отсюда вытекае) значение фосфофруктокиназы как основного фактора рсгуляпии сликолиза. БООО!(це ферчент. каталащргн)- и)нй реншгди)аг( птт в ч(тат(шческац пас.(с'с)Окпп)с' (ынн'п(ц, вс(' 'да Явлчспч'Я нацод.н'(' ваач чьм( реет.(чтдрны.(1 злез(етпам донною и) т(с. 12.10.