Трикарбоновых Кислот Цикл

(цикл Кребса), цик-лич. Последовательность ферментативных р-ций (схема 1. Назв. Неионизир. Форм к-т см. В ст. Обмен веществ), в к-рых осуществляются превращения ди- и трикарбоновых к-т, образующихся как промежут. Продукты в организме животных, в растениях и микробах. Схема 1. Цикл трикарбоновых к-т. Одновременно Т. К. Ц.-метаболии, путь окисления до СО 2 и Н 2 О аминокислот, жирных к-т и углеводов, к-рые вступают в этот цикл на разл. Его стадиях (схема 2). Кроме того, образующиеся ди- и трикарбоновые к-ты м. Б. Исходными субстратами в биосинтезе мн. Соед. (схема 3). Так, оксало-ацетат-субстрат в глюконеогепезе. сукцинил-КоА - проме-жут. Продукт в синтезе порфиринов, ацетил-КоА-в синтезе жирных к-т, стероидов, ацетилхолина.

Образующийся в цикле СО 2 используется в р-циях карбоксилирования в синтезе жирных к-т, орнитиновом цикле и др. Участие Т. К. Ц. В биосинтезе и катаболизме мн. В-в обусловливает его важное место в обмене в-в. Т. К. Ц. Широко распространен у всех аэробных организмов, у эукариот (все организмы, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) он осуществляется в митохондриях. Суммарная р-ция Т. К. Ц. У животных имеет вид. CH3C(O)SKoA + 3НАД + ФАД + ГДФ + F + Н 2 О . 2СО 2 + 3НАДН + ФАДН + ГТФ + 2Н +KoASH НАДН и НАД, ФАДН и ФАД-соотв. Восстановленные и окисленные формы кофермента никотинамидадениндинук-леотида (см. Ниацин) и кофермента флавинадениндинуклео-тида (см. Рибофлавин). ГДФ и ГТФ-соотв. Гуанозинди-и гуанозинтрифосфат, Ф-неорг.

Фосфат, KoASH-кофер-мент А. НАДН и ФАДН, образующиеся в цикле, окисляются в цепи переноса электронов (см. Дыхание, Окислительное фосфорилирование) с образованием АТФ, к-рый играет важную роль в энергетич. Обмене. В р-ции 1 цикла, катализируемой цитрат - оксалоацетат-лиазой, CH3C(O)SKoA стереоспецифично конденсируется с карбонильной группой оксалоацетата с образованием цитрата и свободного KoASH. Р-ция сопровождается значит. Изменением своб. Энергии (DG0 Ч 32,24 кДж/моль) и является практически необратимой. Активность митохонд-риального фермента у дрожжей ингибируется АТФ. Р-ция 2 цикла, катализируемая аконитат-гидратазой,-изомеризация цитрата в изоцитрат путем последоват. Дегидратации - регидратации через промежут.

Образование цис -аконитата. Р-ция обратима, равновесие сдвинуто в сторону синтеза цитрата, однако в условиях непрерывного функционирования цикла конечным продуктом р-ции является изоцитрат. В р-ции 3, катализируемой НАД- или НАДФ-зависимой изоцитратдегидрогеназой, происходит дегидрирование изо-цитрата при атоме С-2 с одновременным декарбоксили-рованием и образованием 2-оксоглутарата и СО 2. Бактерии содержат НАДФ-зависимую изоцитратдегидрогеназу, активность к-рой регулируется хим. Модификацией - фосфо-рилированием (инактивация) и дефосфорилированием (активация) при участии бифункцион. Фермента изоцитратдегид-рогеназа-киназа (фосфатаза), играющего существ. Роль в переключении обмена с Т. К. Ц. На анаплеротич.

("возмещающий" образование промежут. Продуктов Т. К. Ц.) глиокси-латный цикл. Эукариоты содержат обе формы изоцитрат-дегидрогеназы. Активность НАДФ-зависимого фермента, локализованного в митохондриальном матриксе и цитозоле, контролируется продуктами р-ции. Активность НАД-зави-симой изоцитратдегидрогеназы, локализованной исключительно в митохондриальном матриксе, активируется у грибов аденозинмонофосфатом (АМФ) и цитратом, у животных - аденозиндифосфатом (АДФ), цитратом и ионами Са 2+. Р-ция 4 катализируется мультиферментным 2-оксоглута-ратдегидрогеназным комплексом, состоящим из трех осн. Ферментов. 2-оксоглутаратдегидрогеназы, дигидролипоил-сукцинилтрансферазы и дигидролипоилдегидрогеназы. Схема 2. Цикл трикарбоновых к-т и катаболич.

Р-ции. Двойными стрелками отмечены многостадийные р-ции. Семиальдегиды к-т w-оксокислоты. Схема 3. Биосинтетич. И др. Р-ции, сопутствующие циклу трикарбоновых к-т. Аминокислоты, отмеченные звездочкой, в организме высших животных несинтезирую гея. Сукцинил-КоА в р-ции 5, катализируемой сукцинил-КоА -синтетазой, подвергается распаду, в результате к-рого энергия тиоэфирной связи сукцинил-КоА запасается в виде синтезир. Нуклеозидтрифосфата (у бактерий, грибов, растений-АТФ, у животных - ГТФ). В р-ции 6, катализируемой сукцинатдегидрогеназой, происходит превращение сукцината в фумарат. Фермент входит в состав более сложного сукцинатдегидрогеназного комплекса (комплекса II) дыхат. Цепи, поставляя восстановит. Эквиваленты, образующиеся в р-ции, в дыхат.

Цепь. Фумарат-гидратаза, катализирующая р-цию 7, осуществляет гидратирование фумарата с образованием L-малата. Активность фермента ингибируется АТФ. Последняя р-ция цикла, 8, катализируется L-малатдегид-рогеназой. L-малат при этом превращ. В оксалоацетат, к-рый может взаимод. С новой молекулой ацетил-КоА. Р-ция обратима, равновесие сдвинуто в сторону образования L-малата (DG0 +29,73 кДж/моль), но в условиях функционирования цикла конечным продуктом р-ции является оксалоацетат. Предполагают, что катализируемые индивидуальными ферментами р-ции осуществляются благодаря действию надмолекулярного "сверхкомплекса", т. Наз. Метаболона. Преимущества такой организации ферментов очевидны -при этом не происходит диффузии кофакторов и субстратов, что способствует более эффективной работе цикла.

// См. Также `Трикарбоновых Кислот Цикл` в других словаряхТрикарбоновых кислот цикл`Медицинская эциклопедия`Трикарбоновых кислот циклсовокупность из 8 ферментативных реакций, приводящих к окислению активированной уксусной кислоты до воды и двуокиси углерода. Завершает распад углеводов, белков и жиров в живом организме, сопровождается синтезом макроэргических соединений и накоплением в них энергии — см. Обмен веществ и энергии..