Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 5
Текст из файла (страница 5)
1. 11еорганический фосфат был необходим для брожения, которое останавливалось при истощении запаса фосфата в системе. 2. По мере брожения накапливался гексозодифосфат. Суммарный процесс описывается следующим уравнением: 2 глокоза+ 2Рз — «- 1 гексозодкфосфат+2 зтзкол+ 2СОз 3. Если фосфат заменяли на арсенат, гексозодифосфат не накапливался и брожение продолжалось до тех пор, пока вся глюкоза не превращалась в этанол и СОз. 4. Экстракт можно было разделить на термолабильную белковую фракцию и диализуемую фракцию; последняя в качестве незаменимых компонентов содержала Мяз' и какое-то органическое вещество, названное козимазой и впоследствии идентифицированное как )х(АП. После того как исследонания А.
Хилла показали, что превращение гликогена в молочную кислоту близкородственно процессу мышечного сокращения, Мейергоф приготовил растворимые экстракты мышцы, которые катализировали гликолиз, и позднее продемонстрировал, что, за исключением конечных стадий, гликолиз и спиртовое брожение, по существу, подобны. Эти процессы и их ферментные компоненты с тех пор интенсивно изучалнсь. В табл. 14 1 даются названия и некоторые характеристики ферментов, участвующих в гликолизе. м. метлколнзм утлГВОЛОВ. 1 глнлеюа птР 1 3 Р АОР глюноао-6 Фасфат Фруктово - 6- фосфвт лтп и а во фруктово-1,6- Вифосфат глицера Вегнд-3-фос<рат диоксиацетпонфосфвт 2 1,3- Вифосфоглнцериновая кислота 7 РОР 2 3-фос~рпглицериновая кислота 2 2-фосфоглицернновая кислота 2 ФосоюенплпировинограВчая кислота 2 пировиноградная «полое|а 2 молочная кислота 'Рис.
14,2. Ревякин гапколиза. Числа около отрезая относятся к тяаствуюшим фер- ментам, ркззаннмм в табл. 14.1. л Р,З С» С» л а» с» С» С» 3 СЪ с'» 33 СР 1 »О С» с» О РЗ сс С» 1 с» ф 3 3" 3 .Б. о "б. ж ЪО О Х О, 1 Ъ Ф Б- с Б. с» О Х О 3 3 Б с О .Б, О Н о 3 О 3 с 3 3 Б" З*„ о с ФЪ Ъ оо о ЬК ББ Я с 33 О, О, Ю »Ъ а Х оо Р Ъ О Н 3 3 3- 1 Б сс З а с ъс Х \О о со с Н .Б. с , с Б З с ф Н З а ~с ° Е аф фс сс »с с» 3 3 со с с»:3 кс Н л а с с 3» с 3 сб 33 ЗС„Ъ соф Г бЗ о с Ю О 3 ос БЗ с б' о ЪО о с О 3 с 3 3" ЪО оо Б .б Н о з О ба он 3» О о Я Н ас ос "3 Я сц ЕЗ с Ъ с 3 Б с о З Й м с о Р З ,!,с "а р З ю аа 3 сс с дл з 1И.
МЕТАБОЛИЗМ 6. с» .Б сс СО Б. .Б. Х 'б' Н" 3 а 'Б ц 3'Ъ,б. '3 ы х о Н,"Р СО Р Ю 3 4» О. »Н с ОО "х ~! О Б1 К 'Б 3 Б" с» "!! РЗ 2: 3 3 О. и, О б со лб Р'» С! Ю Ю <О Ю Ю 4О ! Ю Ю + + ! О. 1 + Ф а 4О Оо Щ- и ОО Щ Ю ! аа Н Ф "ОС % ! 4 О ОВ л О. О ! О а О О О ОЮ в- ж П к а О !О ОО ,Щ ОО й' с „» "С О О Ь О! 1 доайю Ф' а а ! ! а! ! ! оо Х О, о о Ь л И $ О о О О ! аФ В. » ' в=, " О О М $- о оо ао х О О ! О Х р С О О 4 ! ! б 4й О ОО 3$ ей О О. Я ВО О» !" 4О Л о М М 44 а Р Ъ В''- О .в. Сб 14. МЕТВЬОЛ113!1 УГЛЕВОДОВ.
1 О О. О О О ОО О а Р о й О О !" О ! Ы й о О а О О В а а о х Б Р О о 1 й ао ОС О Ю и1. метлволизи 14.4.1. Фруктозо-6-фосфат Глюкозо-6-фосфат превращается в фруктово-6-фосфат в результате легко протекающей в обоих направлениях реакции, натализнруемой 4осг)1ог.нокоизо,иеразой; при равновесии отношение альдозы к кетозе составляет 7: 3. Фермент человека (мол.
масса 134000) представляет собой димерный белок из идентичных илн почти идентичных субъеднниц н, согласно ряду данных, существует в форме нескольких изоферментов. Эта нзомеризация 6-фосфатов глюкозы и фруктозы напоминает катализируемую щелочью изомеризацию глюкозы н фруктозу и маниозу (гл. 2). Связываемыми с ферментом субстратамп являются а-аномеры о-сахарофосфатов в их С-1-конформацнп (конформацня кресла, все заместители от С-2 до С-5 экваториальные).
Поскольку процесс должен включать ендиольный ннтермеднат, кольцо полуацеталя должно открываться и закрываться, будучи связанным с ферментом. Н»СОРО»Н» Н»ООРОзн» Н ОН Н ОН Н Н ОН глюкоза-6-зрзюеюгп 14.4.2. Фруктово-1,6-дифосфат Чзруипвзо-6-фоопзаю 14.4хп1. Фоофофруктоккааза Пусковой реакцией в гликолнтической последовательности, по существу, является фосфорилирование фруктозо-6-фосфата с образованием фруктово-1,6-дифосфата, того самого гексозодифосфата, накопление которого было обнаружено в экспериментах Гардена и йонга.
н,о, н, сн,он нзоросн, СНзОРОзНз Н ОН +Атр — и н н + АОР н он н Он он н он н фруизпозо-Б-фоозрззп фруизппзо-1,З-дифопчпзю Фосфофруктокиназы изолированы нз различных жнвотных тканей, дрожжей и бактерий; все онк обладают, в общем похожими м. мктаволизм хтлнводов. ~ .й е о » о Х е (сррвнякоа-6-чэасфав1 Рне. 14.3. Вэнянне концентрацнн АТР на кинетику реакцнн, катакнэнруеной фос- фофрунтокннаэой. свойствами. Ферменты (мол. масса от 3.10» до 6-10') склонны к агрегацин в более крупные полимерные образования.
Молекула фермента построена из субъеднниц четырех видов, каждый из которых представлен более чем одной субъединицей, несущей один ,каталитический центр. Ферменты мышцы и печени существенно различаются по своим физическим и кинетическим свойствам; фермент зритроцитов очень похож на фермент печени. При одном нз врожденных заболеваний фосфофруктокиназа в мыдще фактически отсутствует, в то время как ферменты печени и зрнтроцитов сохраняются; низкая остаточная активность фосфофруктокиназы в мышце, возможно, вызвана, присутствием небольших количеств кпеченочного фермента», сннтезнруемого в мышце.
Ключевая роль фосфофруктокиназы в процессе гликолиза определяется ее регулируемыми кинетическими свойствами. На активность сильно влияют различные зффекторы, действующие таким образом, что реакция идет, когда клетка нуждается в АТР, и сильно ингибируется, когда адениновые нуклеотиды клетки находятся главным образом в форме АТР.
В отсутствие таких зффекторов и при низкой [АТР) зависимость скорости реакции от концентрации фруктово-б-фосфата по существу описывается гиперболой. Прн более высоких 1АТР) кривая становится сигмоидной (рис. 14.3.). 664 и1. митлиолнзы В этом случае кооперативность центров, связывающих субстрат, есть следствие связыванвя в модифицирующих или же в аллостерпческнх ! -.итрах отрицательного эффектора Мйт'-ЛТР4, который является также субстратом; в результате увеличивается К для фруктово-6-фосфата. При промежуточных;[АТР1 цитрат усиливает этот эффект ЛТР; стало быть, все более высокие концентрации обоих субстратов требуются, если реакция должна продолжаться.
По-видимому, центр ннгибирования может занимать или ЛТР, нли цнтрат. При любой концентрации отрицательного эффектора эти вызываемые АТР или цитратом воздействия ослабляются рядом аположительных эффекторов, а именно АМР, АРР и Р,; наиболее эффективен АМР. В отсутствие ингнбирования, вызванного АТР, т. е. при низкой [АТР1, положительные эффекторы неэффективны; предполагают, что онн каким-то образом разряжают отрицательные эффекторы, возможно простой заменой.
Связывание этих эффекторов свидетельствует о наличии той же кооперативности, как и при связывании субстрата, т. е. связывание второй молекулы эффектора происходит быстрее, чем связывание первой, и т. д. Мышечный и дрожжевой ферменты нуждаются в присутствии 1',' илп Р4Н!. Последний снижает К каь для фруктозо-б-фосфата, так и для ЛТР.
Совокупность эт)гх эффектов К н г1Н4 может либо усилить, либо выключить действие фермента в пределах физиологических концентраций различных главных эффекторов, контролирующих его функцию. Фосфофрукгок!!ната Ен!а~поена й!з!о!р!!са, нязыяасмая б-фосфофруктокинозой (РР;), необычна а том отношении, что она использует неорганический пирофосфат, а не АТР а качестве донора фосфата: фруктозо-6-фо=фат + РР! м=м фруктозо-1, 6-лифо:фзт +. Р, Внутриклеточная концентрация РР! у этого организма составляет 0,18 ммоль!л, т. е. зиачизельно преяышает А';ч ! для этого фермента; поэтому реакпия протекаст со значительной скоростью. Печень содержит две изоферментные формы фосфофруктокиназы; минорная форма, очевидно, идентична с главенствующей формой мышечного фермента. Присутствует также небольшой полипептпд, который активируст главный изофермент Бт, связываясь с его молекулой на каком-то ином участке, чем тот, на котором эффективен ЛМР.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
