Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_3 (1123315), страница 32
Текст из файла (страница 32)
а) Шестнадцать атомов пальмитата происходят из 8 ацетильных групп 8 молекул ацетил-СоА. Меченый ацетил-СоА превращается в малонил-СоА, содержащий метку в атомах С1 и С2. б) Метаболический пул малонил-СоА, источник всех атомов углерода в пальмитате, за исключением атомов С16 и С15, не включает метку при введении неболыпого количества меченного мС ацетил-СоА.
Следовательно, образуется только [15,16дзС[пальмитат. 2. В процессе гликолиза в пируват превращается как глюкоза, так и фруктоза. Пируват конвертируется в ацетил-СоА под действием пируватдегидрогеназнорго комплекса. Некоторая часть ацетил-СоА включается в цикл лимонной кислоты, в котором образуются восстановительные эквиваленты (МАРН и ХАРРН).
В митохондриях перенос электронов на Оз приводит к образованию АТР. 3. 8 ацетил-СоА + 15АТР + 14ХАОРН ч 9Н,О пал ьмитат ч 8СоА е 15АРР ч е 15Р, ч 14ХАРР' е 2Н' 4. а) Три атома дейтерия на молекулу пальмитата, все они локализованы у атома С16; все другие двухуглеродные звенья образованы из немеченого малонил-СоА. б) Семь атомов дейтерия в молекуле пал ьмитата', они расположены у всех четных атомов углерода за исключением атома С16. 5.
При использовании трехуглсродного звена малонил-СоА — активированной формы ацетил- СоА (вспомните, что для синтеза малонил-СоА требуется АТР) — метаболизм направлен в сторону синтеза жирных кислот за счет экзергонического высвобождения СОэ 6. Скорость синтеза жирных кислот лимитируется реакцией карбокислирования ацетил-СоА, которую катализирует ацетил-СоА-карбоксилаза. Высокая концентрация нитрата и изоцитрата свидетельствует о том, что условия благоприятствуют синтезу жирных кислот: активный цикл лимонной кислоты обеспечивает достаточное количество АТР, восстановленных нуклеотидов и ацетил-СоА. Нитрат стимулирует (повыщаст 1'„, „) ацетил-СоА-карбоксилазу. а) Поскольку цитрат прочнее связывается с нитчатой формой фермента (активной формой), высокая конпептрация цитрата сдвигает уравнение реакции протомер = нитчатый полимер в сторону образования активной формы.
б) Напротив, пальмитоил-СоА (конечный продукт синтеза жирных кислот) сдвигает равновесие реакции в сторону неактивной (прото- мерной) формы. Следовательно, при накоплении конечного продукта реакции происходит замедление биосинтеза. 7. а) Ацетил-СоА (мит) ч АТР ч СоА (цит) ацетил-СоА (цит) ъ АРР + Р, ъ СоА (миг); б) 1 АТР на ацетогруппу; в) да. 8. Двойная связь в пачьмитолеате возникает в результате окислительной реакции, катализируемой ацил-СоА-десатуразой — оксидазой со смешанной функцией, использующей в качестве косубстрата кислород.
9. 3 Пальмитат + глицерин ч 7АТР е 4НзО трипальмитин е 7АР Р ч 7Р, е 7Н' 10. В организме взрослых крыс концентрация триацилглицеринов поддерживается на стационарном уровне путем уравнивания скоростей реакций расщепления и биосинтеза. Поэтому триацилглицерины жировой ткани постоянно находятся в обороте, что объясняет включение метки ыС из поступившей с пищей глюкозы. ~ И2 ~ Приложение Б 20. а) О ОН НО О Астаксаитин 11. Суммарная реакция: Дигндроксиацетонфосфат + МАРН ч нальмитат + + олеат + ЗАТР + СТР + холин + 4Н10 фосфатидилхолин + НАР' + 2АМР + + АРР 4- Н' + СМР + 5Р, 7 молекул АТР на молекулу фосфатндилхолина 12. Недостаточность метионина снижает уровень ас(оМец необходимого для 11е поэо синтеза фосфатидилхолина. Реутилизационный путь не использует адоМец а использует имеющийся холин.
Вот почему фосфатидил кол ин может синтезироваться даже нри недостатке метионина в пище, пока в организме имеется холин. 13. Метка мС появляется в активированном изонрене в трех местах: 14СНс 14 С вЂ” '4СНя — СН,— '4СНз 14. а) АТР; б) НРР-глюкоза; в) СРР-этаноламнн; г) (1РР-галактоза; д) ацил-СоА жирной кислоты; е) 8-аденозилметионин; ж) малонил-СоА; з) А"- изонренилнирофосфат 15. Ли нолеат необходим для синтеза простагландинов. Животные не могут превращать олеат в лннолеат, поэтому линолеат — незаменимая жирная кислота. Растения могут осуществлять это превращение, поэтому линолеат содержится в растительной пище (см. рис.
21-12). 16. Лимитирующей стадией в биосинтезе холестерина является синтез мевалоната, катализируемый гидроксиметилглутарил-СоА-редуктазой. Этот фермент подвержен аллостерической регуляции мевалонатом и производными холестерина. Кроме того, нри высокой внутриклеточной концентрации холестерина транскрипция гена НМССоА снижается. 17. Нри снижении уровня холестерина в результате приема статинов клетки пытаются компецгировать сннтхз путем новьнпепня эксшрессни 1ена НМССоА-редуктазь1. Тем не менее статины — хорошие конкурентные ингибиторы НМС-СоА-редуктазы н снижают общий уровень синтеза кол естер14на. 18. Примечание: студент, незнакомый с особенностями данного фермента, может предложить несколько возможных альтернатив.
Реакция гпиояазы начинается с нуклеофиль ной атаки остатка Суз активного центра на первукз молекулу анетил-СоА, что приводит к вытеснению — 5 — СоА и образованию ковалентной тиоэфирной связи между остатком Суз и ацстильной группой. Затем основание в молекуле фермента притягивает протон от метильной группы второго ацетил-СоА, в результате чего образуется карбаннон, атакующий углерод карбонильной группы тиоэфира, образовавшегося на предыдущей стадии. Сульфгидрильная группа остатка Суз вытесняется, н образуется ацетоацетил-СоА. Реакция ПМС-СоА-синтазы начинается таким жс образом и приводит к образованию тиоэфирной связи между остатком Суз в молекуле фермента и ацетильной группой ацетил-СоА с вытеснением — 8 — СоА.
Далее — 5 — СоА отщепляется в ниде СоА-ЯН, а ацетоацетил-СоА связывается с ферментом. От метильной группы связанного с ферментом ацетила отбирается протон, что приводит к образованию карбаниона, который атакует карбонил в кетогруппе ацетоацетил-СоА. В этой реакции карбонил превращается в гидроксильный ион, который нротонируется, образуя -ОН. Затем тиоэфирная связь с ферментом подвергается гилролитическому расщеплению с образованием продукта реакции. Реакция НМС-СоА-редуктазы: один гидрид-ион из ЫАРРН вытесняет — 5 — СоА, а затем второй восстанавливает альдегидную группу до гидроксильной группы.
19. Статины ингнбируют НМС-СоА-редуктазу фермент на пути синтеза активированных изонренов — предшественников холестерина и многих нзопренондов, включая кофермент Я (убихннон). Следователы1о, статнны могут снижать количество кофермента О, доступного для мнтохондриалы1ого дыхания. Убихинон содержится в пищевых продуктах, а также образуется в результате биосинтеза, но пока неизвестно, сколько убихннона требуется организму и насколько полно пищевые источники могут восполнить недостаток биосинтеза. К побочным эффектам действия статинов относится уменьшение синтеза некоторых нзонреноилов. Ликопин (С-40) концы молекулы заворачиваются для циклизации циклизяция >Э-Каретки (С-40) Глава 22 б) «Голова к голове».
Это можно объяснить двумя способами. Во-первых, «хвост» геранилгеранилфосфата имеет разветвленную диметильную структуру, как и оба конца фитоена. Во-вторых, в результате отщепления РР, не образуется свободных гидроксильных групп, слеловательно, две -О-ОР-СР)-«головки» связываются между со- д) Стш>ии Ф вЂ” Оз. Фермент может превраи>ать 1РР и ПМАРР в геранилгеранилфосфат, но не катю>изируст следующие сталин пути, что подтверждается резулыатами с другими субстратами. е) Штаммы 1 — 4 не имеют гена сгГЕ и синтезируют гораздо меньше астаксантипа, чем штаммы 5 — 8, которые характеризуются повышенной экспрессией спЕ.
Таким образом, повышенная экспрессия сггЕ приводит к значительному усилению синтеза астаксантина. Дикий штамм Е. сой обладает некоторой активностью, необходимой для реализации сталин Оз, но это превращение фарнезилпирофосфата в геранилгеранилпирофосфат является лимитирующим. ж) 1РР- изомераза. Сравнение штаммов 5 и 6 показывает, что добавление >зрА, продукт которого катализирует стадии О> и ®, не оказывает большого влияния на продукцию астаксантина, так что это нелимитирующие стадии.
Однако из сравнения штаммов 5 и 7 следует, что добавление и(> значительно усиливает синтез астаксантина, поэтому реакция 1РР- изомеразы — лимитирующая стадия при повышенной экспрессии сггЕ. з) Уровень экспрессии был бы низким (+), сравнимым с уровнем экспрессии в штаммах 5, 6 и 9. Без повышенной экгпрессии >Й синтез астаксантина лимитируется низкой активностью 1РР-изомеразы и, следовательно, низким уровнем 1РР. Краткие решения задач и ответы иа вопросы ~зад~ бой, образуя фитоен. в) В четырех раундах дегидрирования четыре пр<>етые связи превращаются в двойные.
г) Нет. Подсчет одинарных и лвойных связей в реакции подсказывает, что одна лвойная связь заменяется двумя одинарными связями, следовательно, суммарного окисления или восстановления в этом процессе не происходит. 1. В условиях симбиоза бактерии поставляют растениям ион аммония МН,, который получают путем восстановления атмосферного азота. Этот процесс требует значительных затрат АТР. 2.
Перенос азота от ХН» на углеролный скелет могут катализировать (1) глутамипсинтетаза и (2) глутаматдсгидрогеназа. Последний образует глутамат, донор аминогрупп во всех реакциях трансаминирования при образовании аминокислот и синтезе белка. 3. Сначала образуется связь между связанным с ферментом РГР и фосфогомосерином, а затем в результате перегруппировки у а-углерода субстрата образуется кетиминовая группа. Это приволит к активации В-углерода и передаче протона с последующим вытеснением фосфатной группы и образованием двойной связи между 6- и у-атомами углерода.
Перегруппировка (начинающаяся с удаления протона у атома углерода, соседнего с азотом аминогруппы субстрата) приводит к перемещению двойной связи между а- и 6-атомами углерода, а кетимин превращается в альдимин. Атака воды на В-атом углерода облегчается связанным пиридоксалем, после чего происходит гидролиз иминовой связи между РБР и продуктом с высвобождением треонина. Приложение Б 00'4С Н "С='4С Н "СОО Фумарат ОН Н 00 "С вЂ” "С вЂ” '4С вЂ” "СОО ! Н Н Манат :  — 41ьг44ь4 Н ! ООС вЂ” С вЂ” СН,— У Х СН Н Хйс ООС вЂ” С вЂ” СН, !ч НВ (Чис ООС вЂ” С=СН, у !ч СН. ХН 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
