Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_3 (1123315), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Глава 16 1. а) Ф Ци>пра>псин>паза: апстил-СоА+ оксалоацетат+ НтО цитрат+ СоА Оа Алонии>аза; цитрат изоцитрат Оз Изоци>пра>пдегидрогеназа: изоцитрат+ ХАР' а-кетоглутарат+ СОг+ ХАРН 04 п-Ке>наглу>параглдегидрогеназа: сг-кетоглутарат + ХАР' + СоА сукцинил-СоА+ СО> 4- ХАРН Оа Сукци>>ил-СоА -синтеглаза: сукцинил-СоА+ Р, + СРР сукцинат+ СоА+ СТР Ов Сукци>>а>пдегидрогеназа: сукцинат+ ГАР фумарат+ ГАРН, >2> Фумараза: фумарат+ Н>0 — малат Ов Мала>пдегидрогеназа: малат+ ХАР' оксалоацетат+ ХАРН+ Н' б), в) О> СоА, конденсация,' Оа отсутствует, изомеризация; Оз ХАР', окислитсльное лекарбоксилированис; 04 ХАР', СоА и тиаминпирофосфат, окислителыюе декарбоксилирование; Оа СоА, субстратное фосфорилнрование; Ов ГАР, окисление; От отсутствует, гидратация; Ов ХАР', окисление г) Апетил-СоА + ЗХАР' + ГАР + СРР е Р, + 2Н,Π— 2СО> + СоА+ ЗХАРН + ГАРН, + СТР+ 2Н" 5 4 35 6 4 42 7 4 49 8 4 56 9 4 63 10 4 70 11 4 77 12 4 84 13 4 91 14 4 98 15 4 100 16 4 110 4 11 5,8 8 19 9,7 12 24 12 16 28 14 20 32 15 24 34 16 28 36 16 32 38 17 36 40 17 40 41 17 44 42 16 48 43 16 [3цо [ Приложение Б 2.
Глюкоза ь 4ЛРР ь 4Р, ~-10ХАР' ч 2РАВ— 4АТР + 10ХАРН + 2ЕАРНг + 6СОз 3. в) Окисление; метанол формальлсгид ж [Н-Н[ б) Окисление; формальлегид формиат+ [Н вЂ” Н[ в) Восстановление; СО, ь [Н вЂ” Н[ формиат+ Н' г) Восстановление; глицерат+ Н' + [Н вЂ” Н [ глицсральлегил+ НзО д) Окиглснис; глицерин дигидроксиацетон+ [Н-Н] е) Окисление; 2Н,О+толуол бензоат+ Н' '-З[Н вЂ” Н[ ж) Окисление; сукцинат фумарат+ [Н вЂ” Н] з) Окисление; пируват+ Н,О ацстат+СОз+ [Н вЂ” Н[ 4. Из структурных формул вилно, что соотношение связанного с углсролом водорола к углеролу (НссС) выше лля гексановой кислоты (11/6), чем для глюкозы (7сс6). Это означает, по гексановая кислота — более восстановленное соединение и ее полное окисление до СО, и Н,О сопровожластся выделением большего количества энергии.
5. а) Окислился; щ анол ь ЛЛР'— ацетальдсгид+ ХАРИ + Н' б) Восстановился; 1,3-бисфосфоглипсрат + МАРН + Н' глицеральдсгил-3-фосфат + ХЛР' + НРО„' в) Нс изменил степени окисления; пируват+ Н ацетальлсгил+ СО; г) Окислился; пируват+ НЛР'— ацетат + СОз -'- [с[АРН с Н' д) Восстановился; оксалоацетат + МАРН + Н'— малат -> [ь[АР' е) Не изменил степени окисления; ацстоацстат+ Н' ацетон+ СО, 6. ТРР:тиазольное кольцо присоелиняется к а-углероду пирувата и стабилизирует образунсщийся карбанион, выступая в роли ловушки электронов. Липоввая кислота: окисляет пируват ло состояния окисления ацетата (ацетил-СоЛ) и активирует ацетат (тиоэфир).
СоА-5Н: активирует ацетат (тиоэфир). ЕАР: окисляет липосвук> кислоту. НАР', окисляет БАР. 7. Отсутствие ТРР ингибируст пируватлегидрогеназу; накапливается пируват. 8. Окислитсльное декарбоксилирование; НАР' или МАРР', а-кетоглутаратдегигсрогеназа 9. Потребление кислорода является мерой активности двух первых стадий клеточного лыхания — гликолиза и цикла лимонной кислоты. Добавление оксалоацетата или малага стимулирует цикл лимонной кислоты и, следовательно, способствует дыханиях Оксалоацетат или малат выполняет каталитическук) функцию, поскольку регенерируется на послеЛующих стадиях цикла лимонной кислоты.
10. а) 5,6 10 в; б) 1,1 10 "М', в) 28 молекул 11. Нужно добавить АРР (или ОРР), Р„СоА-ЗН, ТРР, с [ЛР', но нс ли ноеву к> кислоту, которая ковалентно связана с использующими се ферментами. 12. Не могут синтсзироваться флавиновыс нуклеотиды ЕМХ и БАР. Псккольку ЕЛР участвует в цикле лимонной кислоты, недостаточность флавинов сильно ипгиби руст цикл.
13. Оксалоацетат может направляться на синтез аспартата или включаться в глюконеогеиез. Запас оксалоацетата пополняется в анаплеротичсских реакциях, катализируемых ФЕП-карбоксикиназой, ФЕП-карбоксилазой, яблочным ферментом или пируваткарбоксилазой (см. рис. 16-15, т. 2). 14. Косссссвая фосфорильная группа ОТР может быль перенесена на ЛРР в реакции, катализируемой нуклеозиллифосфаткиназой с константой равновесия 1 0: ОТР + ЛВР— ОРР ь АТР 15. а) ООС вЂ” СНз-СНз-СОО (сукциссат). б) Малонат — конкурентный ингибитор сукцинатлегилрогспазы, в) Остановка цикла лимонной кислоты привалит к прекращению образования [с[АРН и переноса электронов и палее к остановке лыхания. г) Большой избыток сукцината (субстрата) позволяет преодолеть конкурентное ингибирование.
16. а) Добавить равномерно мечсннукс [ыС[глюкозу и следить за выделением "СОи б) Равномерно распределится между атомами С2 и СЗ оксалоацетата; бесконечное число циклов. 17. Оксалоацетат находится в равновесии с сукцинатом, в котором атомы С1 и С4 эквивалентны. Оксалоацетат, полученный из сукцината, содержит метку в атомах С1 и С4, а полученный из него ФЕП содержит метку в атоме С1, откуда метка попадает в атомы СЗ и С4 в молекуле глкжозы. 18. а) С1; б) СЗ; в) СЗ; г) С2 (метильная группа); д) С4; е) С4; ж) равномерно распределена между С2 и СЗ. 19.
Тиамин нужен лля синтеза ТРР, который выступает в роли про<.тстичсской группы в пируватлегилрогеназном и а-кетоглутаратдегидрогессазном комплексах. Недостаточность тиамина снижает активность этих ферментных комплексов и вызывает наблюлающееся накопление мстаболитов. 20. Нет. Вхожлсние в цикл каждых двух атомов в виле ацетата сопровождается удалением двух атомов в виде СОБ поэтому суммарного приращения количества оксалоацетата нс происходит. Приток окгалоацетата достигастся в анаплеротической реакции карбоксилирования пирувата. Краткие решения задач и ответы на вопросы 1321 ) 21. Да, это приведет к ингибированию цикла лимонной кислоты. Оксалоацстат содержится в митохоилриях в достаточно низкой концентрации, поэтому его удаление цо пути глюконеогснсза сдвинет равновесие реакции цитратсинтазы в сторону образования оксалоацетата.
22. а) Ингибирование аконитазы; б) фторцитрат; конкурирует с цитратом', большим избытком цитрата, в) Цнтрат и фторцитрат нигибируют РРК-1. г) Отклгочаготся все катаболическнс процессы, необходимые для производства АТР. 23. Гликолиз: Глюкоза 4 2Р, 4 2АРР 4 2ХЛР 2 цируват + 2ЛТР + 2ХЛРН 4 2Н' ' 2Н„О реакция пируваткарбоксилазы: 2 Пируват 4 2СО, 4 2АТР 4 2Н,О— 2 оксалоацетат 4 2АРР 4 2Р, 44Н' Реакция малат0егидрогеназы: 2 Оксалоацетат 4 2ХЛРН + 2Н"— 2 1.-малат 4 2ХАР' Так цроисхолит рсцикл никотинамилных кофермснгов в анаэробных услониях. Суммарную рсакцшо можно записать елслукяцим образом: Глюкоза з- 2СОг 2 1.-малат -'; 4Н' Итак, превращение каждой молекулы глюкозы сопровождается выделением 4 ионов Н', в результате цовьццастся кислотность и терпкость вина.
24. Суммарная реакция: 2 цируват + ЛТР + 2ХЛР' + НгО— а-ксгоглуз арат 4 СО, 4 АРР 4 Р, 42ХАРН + ЗН' 25. Цикл вовлечен и в катаболичсскис, и в анаболическис процессы. Например, в результате окисления субстрата в цикле выделяется АТР, но также образуются предшественники для синтеза аминокислот (см.
рис. 16-15, с. 203). 26. а) Снижает; б) повышает; в) снижает. 27. а) Цитрат образуется из оксалоацетата и ацетил- СоА цод действием цитратсинтазы. Цитратсинтаза может обеспечивать суммарный прирост нитрата цри следующих условиях: (1) цри постоянном притоке оксалоацетата и ацетнл-СоА и (2) нри ограничении синтеза изоцитрата, как в среде с низким содержанием Резй Ионы Рез' нужны лля проявления активности аконитазы, поэтому в среде с низким содержанием Ре" сс активность низкая.
б) Сахароза + НгО глюкоза + фруктоза Глюкоза + 2Р, е 2АРР е 2ХАР' 2 нируват 4 2АТР + 2ХЛРН 4 2Н' 4 2Н,О Фруктоза 4 2Р, 4 2ЛРР + 2ХЛР'- 2 нируват '; 2АТР 4 2ХАРН + 2Н' 4- 2НгО 2 Пируват е 2ХАР' 4 2СоЛ— — 2 ацетил-СоА 4 2ХАРН 4 2Н' + 2СО, 2 Пируват-,- 2СО, -2АТР з- 2Н40-. 2 оксалоацетат 4 2АРР 4 2Р, 44Н' 2 Ацетил-СоА 4 2 оксалоацетат 2Н,О 2 цитрат 4 2СоА Суммарная реакция: Сахароза 4 Н,О + 2Р, 42ЛРР 4 6ХАР' 2 цитрат з- 2АТР з- 6ХЛРН 4 10Н' в) В суммарной реакции расхолуется ХАР'. Поскольку запасы этого окисленного кофермента в клетке ограничены, необходим его рецикл в электронтрансцортной цепи, соцровождаюцгийся потреблением Ог.
Итак, цревращсннс сахаровы н нитрат — аэробный процесс, требующий участия молекулярного кислорода. 28. Сукцинил-СоА — промежуточное соединение в цикле лимонной кислоты; его накопление свидетельствует о замедлении потока мстаболитов в цикле, требующем сокращения поступления в цикл ацстил-СоА. Цитратсинтаза, регулирующая в клетке очень важный окислительный путь, контролирует наличие ХЛРН и, следовательно.
поток электронов от ХЛРН ца Оа 29. Катаболизм жирных кислот сопровождается увеличением концентрации ацетил-СоА, который стимулирует цируваткарбоксилазу. Происходящий в результате рост концентрации оксалоацстата стимулирует расход ацетил-СоА в цикле лимонной кислоты, что приводит к росту концентрации цитрата и ингибированню гликолиза на уровне РРК-1. Кроме того, повышенные кош ко траян и ацстил-СоА ингибируют цируватдегилрогсназный комплекс, замедляя использование оиру вата из гли кол иза. 30.
Кислород нужен лля получения ХАР' из ХАРН, образовавшегосяя в реакциях цикла лимонной кислоты. Окисление ХАРН происходит в реакциях окислитсльного фосфорилирования в митохондриях. 31. В соответствии с законом лействуюацих масс цри увеличении отношения (ХАРНИХАР'~ цикл лимонной кислоты замедляется на трех стадиях, сопровождающихся восстановлением ХАР'. При высокой концентрации ХАРН равновесие смещается в сторону образования ХЛР'. 32. Реакция направлена в сторону образования цитрата; в этих условиях Аб реакции цитратсинтазы составляет примерно — 8 кДж/моль. ЗЗ. Стадии 04 и ® необходимы лля реокисления лицоамилного кофактора. 34. Цикл лимонной кислоты играет настолько важнукг роль в метабол изме, что серьезные дефекты любого фермента цикла легальны лля эмбриона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
