Biokhimia_T2_Strayer_L_1984 (1123303), страница 27
Текст из файла (страница 27)
15.6. Судьба глзокоззьбфосфата зависит от потребности в ХА)3РН, рибозо-5 фосфате и АТР Проследим судьбу глюкоза-6-фосфата в четырех различных ситуациях. 1. Потребность в рибозо-5-фосфате значительно превышаетп потребность в )т)А)3РН. Большая часть глюкоза-6-фосфата превращается во фруктозо-6-фостфат и глицеральдегид-3-фосфат по гликолитическому пути. Затем две молекулы фруктозо-6-фосфата и одна молекула глицеральдегид-3-фосфата превращаются под действием трансальдолазы и транскетолазы в три молекулы рибозо-5-фосфата путем обращения реакции, описанной ранее. Стехиометрия этого превращения (рис. 15.2,А) следующая: 5Глюкозо-6-фосфат + 5АТР— брибозо-5-фосфат + 5А)3Р + Н'.
Гпюкозоб-фосфат 4Ф"' 2 НАОР гпюкозоб фосфат — ~ и — т Рибозо.б фосфат со, Б Механизм 2 А Механизм 1 2 НАОРт Гпюкозо. ' я Риб е Фосфат ~ Б. Соз Е1гуктсзо. Ри б-фосфат б.ф 1 мруктсзО. т,эбтюфосфат Дипзярохси Гпицерапьдвгид. ацетонфосфзт < э-бюсфат 2 НАОР+ РибупозсФосфат Б фосфат 1 дигидрокси- Гпицврапьдегид. ацвтонфосфат Эфосфат 1М$~ В Механизм 2 Г Мвханиам Е Рнс. 15,2, Четыре механизма пентозофосфатного пути. Названия основных продуктов закрашены. Ф руктозолрфосфат 1 Дигидрокои- Гпицарапьдегид. ацетонфосфат В зфосфат 2.
Потребность в ИА1)РП» рибозо-5- фосфите сбалансирована. При таких условиях преобладающей реакцией является образование двух молекул )чА)3РН и одной молекулы рибозо-5-фосфата из одной молекулы глюкоза-6-фосфата по окислитедьной ветви пентозофосфатного пути. Стехиометрия этого превращения (рис. 15.2, Б) описывается уравнением Глюкоза-6-фосфат + 2ХА)ЗР' + НзО— Рибозо-5-фосфат + 2ХА)3РН + + 2Н + СОз. 3.
Потребность в НА)УРН значшпельно превышает потребность в рибозо-5фосфате; глюкоза-б-фосфат полностью окисляется в СОз. В этой ситуации активно протекают трн группы реакций. Во-первых, по окнслнтельной ветви пентозофосфатно- 15. Пеитозофосфатиый путь и глюконеогеиез го пути образуются два ХАОРН и один рибозо-5-фосфат. Далее рибозо-5-фосфат превращается во фруктозо-6-фасфат и глицеральлегид-3-фосфат под действием транскетолазы и трансальдолазы. Наконец, происходит ресинтез глюкоза-6-фосфата из фруктозо-6-фосфата и глицеральдегид-3- фосфата по пути глюконеогенеза (рассматривается ниже в этой главе). Стехиометрия указанных реакций (рис.
15.2,В) описывается следующими уравнениями: 6Глюказа-6-фосфат + 12ХА(ЗР' + + 6Н,Π— брибозо-5-фосфат + 12ХАОРН + 12Н + 6СОг, брибозо-5-фосфат — ~ 4Фруктозо-6-фос- фат + 2Глицеральдегнд-З-фосфат, 4Фруктозо-6-фосфат + 2Глицеральдегид- 3-фосфат + НзΠ— 5Глюкозо-6-фосфат + Рь Суммируя эти реакции„получаем Глюкоза-6-фосфат + 12ХАОР' + + 7НзΠ— ~ 6СОз + 12ХАГЭРН + + 12Н+ + Рь Таким образом, эквивалент глюкоза-бфосфата может быть полностью окислен до СОз с одновременным генерированием ХАОРН. Смысл указанных реакций состоит в там, что рибозо-5-фосфат, образовавшийся по пентозофосфатному пути, вновь превращается в глюкоза-б-фосфит под действием транскетолазы, трансальдолазы и некоторых ферментов глюконеогеиеза.
4. Потребность в НАПРН зничительио превышает потребность в рибозо-5-фосфате: глюкоза-б-фосфат превращается в пируват. Возможен н другой путь: рибозо-5- фосфат образовавшийся по окислительной ветви пентоэафасфатнога пути, превращается в пнруват (рис. 15.2,Т). Фруктозо-6- фосфат и глицеральдегид-З-фосфат, происходящие из рибозо-5-фосфата, вступают на глнколитнческий путь обмена, а не подвергаются обратному превращению в глюкоза-6-фосфат. Согласно изложенному механизму, происходит одновременное генерировиние АТР и НАПРН и ячть из шести Часть ! 1.
Генерирование 100 и хранение энергия атомов углерода глюкоза-б-фосфата появляются в пирувате: ЗГлюкозо-6-фосфат + 6ХАОРь + + 5ХАьг+ + 5р; + 8АОР— 5Пируват + ЗСО, + 6ХАОРН + 5ХАОН + + 8АТР + 2НгО + 8Н Образовавшийся в этих реакциях пируват может окисляться с образованием дополнительного количества АТР илн может быть использован в качестве строительного блока в различных биосннтетических процессах. 15.7. Активность пеитазофасфатнаго пути в жировой ткани значительно выпье, чем в мининах Опыты с радиоактивной меткой дают возможность измерить, сколько глюкоза-6- фосфата метаболизируется по пентозофосфатному пути и сколько по гликолитическому пути в сочетании с циклом трикарбоновых кислот.
Для этого одну пробу тканевого гомогената инкубируют с глюкозой, меченной 'лС при С-1, лругую — с глюкозой, меченной злС прн С-б, и сравнивают радиоактивность СО,, образовавшегося в обеих пробах. Смысл эксперимента состоит в том, что по пентазофосфатному пути происходит декарбоксилнрование только при С-!, тогда как в ходе превращений глюкозы под действием пируват-дегцпрогеназного комплекса по гликалнтнческому пути и далее в цикле трикарбоновых кислот декарбоксилнрование при С-1 н прн С-6 идет с одинаковой интенсивностью.
Олинаковая степень декарбоксилирования при С-1 и С-6 в этой последней группе реакций объясняется быстрым взанмопревращением глицеральдегцд- 3-фосфата и дигидроксиацетонфосфата под действием триозофосфат-изомеразы. При таком экспериментальном подходе оказалось, что иктивность пентозофосфитного пути находится на чрезвычайно низком уровне в скелетной мышце, но на очень высоком в зюировой ткани. Эти ланные подтверждают предположение, что главная роль пентозофосфатного пути состоит в генерировании ХА(УРН для восстановительных биосннтезов.
Жировая ткань потребляет большие количества ХА(ЗРН для восстановительного синтеза жирных кислот из ацетил-СоА (гл, 17). 15.8. Тиаминпирофосфат. простетическая группа транскетолазы, переносит актнвнроваиные альдегиды Транскетолаза содержсп в качестве просзетической гру~шы прочно связанный тпаминпирофосфат (ТПФ). Мы уже встречались ранее с атой простетичсской труппой, когда рассматривалн декарбоксилирование пирувата пгсруват-дес идрогеназным комплексом.
Механизм каталитического действия транскетолазы сходен с механизмом указанной выше реакции и состоит в лере- носе икптвиравалнага альдегидлага ц5раг.иента па аьцглтар. В транскетолазной реакции акцептором служпг альдоза, тогда как в случае пируват-дегидрогеназной реакции — липоамил. При обеих реакциях местом присоединения кетосубстрата является тиазальнаг кольцо простегической с ру пи ы. Н,С ! ! С=-.С н й — Нь я С Н Тнамннпнрофоефат (тпе) Н,С й' С вЂ” С й — Н' 5 хь г' С О Карбаннон Углеродный атом С-2 имеет сильнокислотный характер и легко ионизируется с образованием карбапиали, который и присоединяется к карбонильной группе кетосубстрата (ксилулозо-5-фосфата, фруктозо-б-фосфата, седогептулозо-7-фосфата). Образующееся в результате промежуточное соединение ~еряет группу к — ОНОН, Н,С й' н С= — С й — Н 5 НО й" — С вЂ” С вЂ” СНТОН ! Н ОН НС й' С вЂ” С й — Н Б О НО О + й" — С вЂ” С вЂ” СН ОН г Н Проне.нуточное еоеднненне образуя отрицательно заряженный активираванный гликоальдегидпый компонент.
Положительно заряженный азот тиазольного кольца действует как улавливатель электронов, способствуя появлению отри- 1О1 Карбаннон Субстрат кетоэа Рис. 15.3. Микрофотография жировой ткани. цательного заряда на активированном промежуточном соединении. Далее происходит конденсация карбонильной группы соответствующего альдегидного акцептора с активированным гликоальдегидным компонентом, приводящая к образованию новой кетозы, которая от- деляется от фермента. 15. Пентозофосфатный путь н глюконеогенез и ~с' н +п" н,с й н,с й ! ! с — с с — с ! й — М+ 5 '+ — ьй — Н Б с 'Ь г' с ! !! Ос — сн он 1 с — сн он 1 он гзн Раасчапспые форин актаапроааапото тппксааьдагадпото кеыпсиепта н,с й' с — с й — Н+ 5 НС С ! с — с — сн он ! " он пронежуточ псе сеаяапечае н,с й ! с — с й — М~~ 8 ~с — с — сн он ! он Прсыежутсчпое соедапепне сн,он ! тою с=о ! он дктпаароааппыа пткоааьдепчт продитт- катсаа 15.9.
Нарушение способности транскетолазы связывать ТПФ может быль причиной нервно-психического расстройства Недостаток тиамина в рационе чувствительных к нему людей может вызвать резко нервна-психическое расстройствосипдром Вернике в Корсакова (%егп(с(ге— Котла(го((!. Это заболевание характеризуется парезом глазолвигательного нерва, ненормальной осанкой и походкой и значительным нарушением психики. Особенно заметны дезориентация и сильное ослабление памяти. Известно, что данный синдром развивается только у очень небольшого числа алкоголиков и других лиц с длительно нарушенным питанием. При дефиците тиамина в диете это заболевание значительно чаще встречается у европейцев, чем у неевропейцев. Описанные наблюления дают основание думать, что в предопределении развития синдрома Вернике Корсакова при недостатке тиамина важную роль играют генетические факторы. Проведенные относительно недавно исследования транскетолазы культивируемых фибробластов показали, что это действительно так.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
