Биохимия 2 (1984) (1128710), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Восстановленная форма этого переносчика-- МАРН. Н Н Н сонн СОНН, +Н+Чзв = ! и М й й НАО+ НАОН ХАР" -акцептор электронов во многих реакциях типа МАО++й — С вЂ” й' — НАОН + й — С вЂ” й'+Нь ( ОН О В ходе этого дегидрирования один атом волорода субстрата прямо переносится на )ь(АР~, тогда как второй переходит в растворитель. Оба электрона, теряемые субстратом, переносятся на никотинамиднос кольцо. Второй основной переносчик электронов при окислении топливных молекул- флавинадениндин гклеотид (рис. 11.9). Сокращения, используемые лля обозначения окисленной и восстановленной форм этого переносчика,— соответственно ГАР и н о с н с н,с — г~~ "с" ~~с -н — н (! и н Н Н вЂ” С вЂ” Н Н вЂ” С вЂ” ОН Н вЂ” С вЂ” ОН нн, Н вЂ” С вЂ” ОН С пел С Н Н вЂ” С вЂ” Н !! си нс.
с '' О О ~н~ (! О=е — Π— Р— ОСн, О "О О н н Н Н НО ОН Рис. 11.9. Строение окисленной формы флавинадениндинуклеотида (ГАР). ГАРНЗ. ГАР является акцептором электронов в реакциях типа Н Н ! ЕАО+Я вЂ” С вЂ” С вЂ” В' РАОН +  — -С=С вЂ” Й' ! ' ! Н Н Н Н Реакционноспособная часть ГАР— это его изоаллоксазиновое кольцо (рис. 11.10). ГАР, подобно )ь(АР', присоединяет два электрона. Однако ГАР в отличие от )з(АР' присоединяет оба теряемых субстратом атома волорода. Потенциалы переноса групп у МАРН и ГАРНЗ и термодинамика окислительио-восстановительных реакций рассматриваются в гл. )4. 11.9. ХАРРН вЂ” главный донор элеитрояов в взсстановительном бносннтезе Соединения, играющие в биосинтетическнх путях роль предшественников, бываю~, как правило, окислены сильнее, чем пропукты реакции.
Поэтому для осуществления процессов биосинтеза кроме АТР необходимо наличие восстановительноз о эквивалента. Например, при биосинтезе жирных кислот оксогруппа добааленнозо СЗ-предшесзвенника восстанавливаезся в несколько стадий в мезилсновую группу. Эта последовательность реакций требует присоединения четырех электронов О П вЂ” СН вЂ” С вЂ” П' -Ь 4 Нь + 4 В"—  — СН вЂ” СН вЂ” Я'+ Н О 2 2 2 Роль донора электронов в большинстве процессов восстановительного биосинтеза выполняез восстановленная форма никотинамидаденипдинуклео гидфосфа з а (Х А РРН; рис. 11.8). ХАРРН отличается от МАРН наличием фосфата, связанного эфирной связью с 2'-гидроксильной группой аденозина. Окисленная форма )ь(АРРН обозначается как )ь(АРР .
)з(АРРН переносит элекзроны таким же образом, как )ЧАРН. Однако ПА(ЭРН используется почти исключительна в процессак восстановительного биагиптеза, таеди кик ХАЕН используется преим>ществезЗпа для ге22ерирования АТР. Дополнительная фосфатная группа )ь(АРРН вЂ” это участок, ответственный за осуществление целевого предназначения молекулы, состоящего в распознавании ферментами. Биологическое значение разграничения функций между )ь(АРРН и )з)АРН рассматривается в гл. 15 (стр.
95). Важно отметить, что (чАРН, ХАРРН и ГАРНЗ в отсутствие катализаторов реагируют с 02 очень мсдленно. Гидролиз АТР в отсутствие катализатора также илет с низкой скоростью. Данные молекулы кннетически совершенно стабильны, хотя существует болыпая термодинамическая лвижушая си- Н О (! с н с н,с — с~~ с с ~н — н ! НзС С~~ С .С С О с н ! ! Н Окнаааннан бвана (вАО) Рнс. 11ЛО. Строение реакционпоспособных частей ГАР" и ГАРН Н Н О ! С н С НС вЂ” С2 С' С Н вЂ” Н (! (! НзС С С С С О С Н ! Н В Н Вааазанаапаннан форне (кАОнз) 11. Метаболизм: основные положения и обозначения НН, Н' С-"й с гсН НС С Н О ОНО Снэ О О !) НБ — СНг — СН1 — Н вЂ” С вЂ” СН1 — СН,— и — С вЂ” С вЂ” С вЂ” СН,— Π— Р— Π— РО Н Н Н СН, О О Л.мврквптпатипамии Паитптвиоваи кислота О ОН О=Р— О ) О Кпфвринит я )спЗЦ Лба' = — 7,5 ккал!Молэь Чэс перенссится в акти- вированпсй ферме Мслскула-переиссчик Фссфсрильиая труппа Электроны Ат ЫАОН и НАОРН ГАРН, Кофермент А Липсамид Тиамиипирсфссфат Биптии Тстрагилрсфслят Аппльиая труппа Альдетид Соэ Олпсуэлсродиый фрам меи~ Метильиая группа Глюксэа О Н,С вЂ” С.
— 8 — Сод Ацвтив Спа 5-адеисэилмстиоиин Урээдиндифссфаттлюкс эа ци ~ иди па ифссфа ми а- пиятлипсрсл Фссфатидаэ Часть И. Генерирование н хранение энергии 16 Рнс. 11.11. Строение кофермента А )Со А). ла для реакции указанных переносчиков электронов с О, н для реакции АТР с водой. Стабильность этих молекул в отсутствие специфических катализаторов имеет существенное значение длл их биологической функции, поскольку ана обеспечивает воэморкнасть фермгптативной рег рллции клока свободной энергии и восстановительных эквивилгнтов. 11.10.
Кпфермент А как универсальный переносчик аинльиых групп Кофермент А — другая молекула, занимающая центральное место в метаболиэме. В 1945 г. Липман установил, что для многих процессов апетилирования, катилизируемых ферментами, требуется гермостабнльный кофактор. Этот кофактор был назван кофермгптом А (СоА), где А означает ацетилирование. Он был выделен, а несколькими годами позднее была определена его структура 1рис. 11.11).
Реакционноспособной частью молекулы СоА является концевая сульфгидрильная группа. Ацильные группы присоединяются к СоА при помощи тиоэфирной О 'я В"-С вЂ” 8 — СоА Ац .Спя связи. Образующееся в результате этого производное получило название ацил-СоА. Ацильная группа, связанная с СоА, часто бывает представлена ацетильной группой. Это производное называют ацетил-СоА. зэкк"' для гидролиза ацетил-СоА имеет большую отрицательную величину: Ацетил-СоА -1- Н О Ацетат + СоА -ь Н' Другими словами, ацгтил-СоА имеет высокий потенциал переноса ацетильпы.т групп. СоА является переносчиком активированных ацетильных или других ацильных групп, подобно тому как АТР служит переносчиком активнрованных фосфорильных групп.
Таблипа 11.3. Нсив~арьэе актвввраваииые переиссчвки а мс~абслиэме о н сн, н 2 2 2 с — сн — сн — н — с- с — с-сн он о онсн, Пантотвнвт н — с — он сн,он нон,с он сн, й 3< н — с он н — с — он сн,он Инкотннат (ннаянн) Пнрндоконн (форма витамина Вя) Рнаофнаонн (внтамнн Вя) мин В, ) - прслшес ! венпик Е А(3, а пантотсна! являстся компонснтолт аоформсптд Л.
Молекулярная основа лейсзвия жирорастворимых витаминов (рис. 11.!3) изучена значительно хуже. Визлмпн К, необходимый для нормально!о свертывания крови, учасзвуст в карбоксилировации остатков !ну!амата в у-карбокси!.!у!амат (разд. Я.23). Витамин А (ретинол! предшес2вспник ретппаля, светопозлошаюшей !руины в сос2нвс зрительных пигментов (разл. 37.13). Недостаток этого витамина приводит к куриной слепоте. Кроме того. мосюлым живозцым витамин Л требуется Каферментнас аронзвал- нгж Внтамнл Тнамнн (внталнн В,) Рнбафлаанн (антамнн Вз! Тнамннннрафосфат Флавнналсннндннуялсатнл н флавнлманонуялса ~ 22л Ника ~ ннамнпаденннлн- Нняатнновая янслата (нналнн) Пнрнлоеснн. лнрнлоясаль н лнрндоясамнн (внтамнн Вз) Пантотеновая кислота Бнотнн нуклеатнЛ Пнрнлоясальфосфа2 Кофермент А Ковалснтно связан с «арбояснзызамн Тс2разндрофалят Кобамндные «офсрмсн ~ ы Фолневая янсло2а Кобаламнн (внммнн В,з) 17 2-П Рис.
11.12. С ! роение неко ! орых волорас ! воримых вн ! аминов. При дальнейшем рассмотрении процессов мстаболизмл мы встретимся и с лру! ими переносчиками лктивированных зрупп. Нскоторыс из них перечислены в табл. 1!3. Эти переносчики опосрсдуют обмен активиронанных групп в многочисленных биохимических реакциях. Они лсйствизсльно играют очень сходную роль во всех формах жизни. Их универсальное присутствие— один нз интегральных момецзов биохимии.
11.11. Большинство волорасгворимых витаминов являются компонентами коферментов Липман писал; нйрачи любят прописывать витамины, н миллионы люлей принимают их, однако потребовалась немалая биохимическая изобретательность, ч зобы понять. почему они необходимы и каким образом организм их использует».
Витамины — органические молекулы, которые в малых количествах должны присутствовать в рационс высших животных. Эти молекулы израют почти одинаковую роль во всех формах жизни, однако высшие животные утратили способность их синтезировать. Сушествуют две группы витаминов: жирорастворимые, обозначаемые буквами А, (У, Е и К, и волорастворимые, к которым относятся витамины группы В.
Биохимическая роль водо- растворимых витаминов в основном известна. Большинство из них представляют собой компоненты коферментов (табл. !1.4). Например, рибофлавин (вита- Н о с н с н,с- с~~ с "с н — н н,с — с с с. с=о н н-с — н Таблнлл ! ! 4. Каферм«нтные нранзволные вено шрыя аодорас 2 варнмых внтамннов 11. Метаболизм: основные положения и обозначения сн СНз сн,— сн,— сн,— сн-сн,;н но н,с сн, сн, сн сн н и.твквфврия (вязании я) сн,он ратинов (витания а) сн, сн, сн, ! ! СНз — СН=С вЂ” СНз — СНз — СНз — СН вЂ” СНз з — Н Витания Кз но капьяифвриа (витазии ця) ненты. Белки гидролизуются на 20 типов аминокислот; полисахарцды гцдролизуются до простых сахаров, таких, как глюкоза; жиры распадаются на глицерол и жирные кислоты (рис. 11.14). На этой стадии не происходит высвобождения биологически полезной энергии.
На второй стадии многочисленные малые молекулы, образовавзииеся в результате первой стадии, распадаются до нескольких простых компонентов, играющих центральную роль в метаболизме. Большинство из них-сахара, жирные кислоты, глицерол и некоторые аминокислоты †превращаются в ацетильную часть ацетил-СоА.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
