|
Химия углеродов - Кочетков Н.К.Скачать (прямая ссылка):  * В этой главе для написания реакций использована общепринятая в биохимических работах символика: С о А ^ ^> В означает А + С —>- В + О Схема 1. Распад моносахаридов По и у > п Эмбдена — Мейергофа — Парнаса гликоген У СН2ОН \-о СН2ОРОэНг -о. НО>|—мшК ОРОаН2 он но СНзОН )Сон ^н,оа он АДФ АТФ НОН,С он сн2оро3н2 АТФ-- I щ АДФ- он сн2оро3н2 с=о сн2оро,Нг над ЯАД-Н2-Н,РОЛ СН2ОРОзНг СН20РО,Н'2 С VI АДФ АТФ сооро3н2 \ / соон -|—он соон * -І-оРО^ 10 СН2ОРОзН2 VII СН2ОРОзН2 VIII сн2он IX » II сн2 ? АДФ- соон С-0Р03Нг. АТФ-*-'' НАД НАД-Яг сн,снонсоон 13 НАД ЯАД-Нг Сгн5он <\5^ СН3СОСООН XI сн3сно 1 — а-глюкан-фосфорилаза; 2,2' — гексокиназа; 3 — фосфоглюкомутаза; 4 — глкжозофосфат-изомераза; 5 — фосфофруктокиназа; 6 — альдолаза; 7 — триозофосфат-изомераза; 8 — глицераль-дегидфосфат-дегидрогеназа; 9 — фосфоглицерат-киназа; 10 — фосфоглицеромутаза; 11 — фосфо-пируват-гидратаза; 12 — пируват-киназа; 13 — лактат-дегидрогеназа; 14 — пируват-декарбокси-лаза; 15 — алкоголь-дегидрогеиаза. I — а-О-глюкозо-І-фосфат; II —.В-глкжозо-б-фосфат; III — 0-фруктозо-6-фосфат; ІУ — 0-фрукто-зо-1,С-дифосфат; V — 3-фосфоглицериновыЙ альдегид; VI —диоксиацетонфосфат; VII — 1.3-ди-фосфоглицерииовая кислота; VIII — З-фосфоглицериновая кислота; IX — 2-фосфоглицериновая кислста; X — фосфсеиолпировиноградная кислота; XI — пировинотрадная кислота. 368 Гл. 13. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО БИОХИМИИ МОНОСАХАРИДОВ фат; остаток фосфорной кислоты переносится с фермента, фосфорилиро-ванного по гидроксильной группе остатка серина. Механизм реакции выражается следующей схемой9' 10: Равновесие этой реакции заметно сдвинуто в сторону глюкозо-6-фосфата (К= 19,8 при 20 °С). Дальнейшее превращение глюкозо-6-фосфата II во фруктозо-6-фос-фат III (реакция 4) вполне аналогично превращению альдоза < ' кетоза, катализируемому основаниями (см. стр. 99). Описанная последовательность реакций приводит, таким образом, к переходу различных производных углеводов в единый субстрат последующих реакций — фруктозо-6-фосфат. Если процесс начинается со свободных углеводов, превращение сопряжено с расходом энергии — распадом одной молекулы АТФ. Этот расход энергии окупится, однако, на последующих стадиях процесса. Фруктозо-6-фосфат, как и другие производные фруктозы, может (см. гл. 3) претерпевать ретрОальдольное расщепление с образованием трехуглеродных фрагментов — производных триоз. Именно необходимость получения изомерных фрагментов, легко превращаемых друг в друга (что дает существенную экономию количеств ферментов, необходимых для последующих стадий), предопределяет превращение всех исходных субстратов в производное кетозы. На нормальном пути Эмбдена — Мейергофа — Парнаса (например, в мышце) фруктозо-6-фосфат перед расщеплением претерпевает фосфори-лирование под действием АТФ и фермента фосфофруктокиназы до фрук-тозо-1,6-дифосфата IV (реакция 5). Расщепление фруктозо-1,6-дифосфата до 3-фосфоглицеринового альдегида V и диоксиацетонфосфата VI (реакция 6) происходит под действием альдолазы; между образовавшимися триозофосфатами устанавливается равновесие. Это превращение альдоза кетоза (реакция 7) катализируется триозофосфат-изомеразой. Таким образом, из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы 3-фосфоглицеринового альдегида V. Последующие превращения 3-фосфоглицеринового альдегида V (реак. ции 8, 9) приводят к синтезу пирофосфатной связи АТФ, т. е. к улавлива. нию химической энергии процесса. Под действием глицеральдегидфосфат ПРОЦЕССЫ РАСПАДА НЛВьидив дегидрогеназы происходит образование так называемой 1,3-дифосфогли- цериновой кислоты VII —макроэргического соединения, которое, фос- форилируя далее АДФ, превращается в 3-фосфоглицериновую кислоту VIII. Гипотетический механизм этой реакции изображается следующей ».и. схемой СНО НБЕпа он сн2оро3нг ОН СНС„„ над НАД-нг СОЭЕпг НзР04 он ——4—пн сн26ро3н, он СНгОР05Н2 т СООРО-Н» Адф атф СООН I I 4-он > 4-он (Ш2ОРОзНг СНгОРОэН^ VII VIII Следует подчеркнуть, что последовательность протекающих реакций (превращение малоактивного фосфата спирта в макроэргический ангидрид кислоты) вполне аналогична последовательности химических реакций в уравнении (Б) (см. стр. 365), с той лишь разницей, что в качестве ацилирующего средства выступает не хлорангидрид кислоты, а тиоэфир-ное производное фермента. Синтез АТФ из АДФ и 1,3-дифосфоглицериновой кислоты протекает под действием фосфоглицерат-киназы (реакция 9). Эта реакция вместе с реакцией (8) обеспечивает синтез аденозинтрифосфата из фосфорной кислоты. Именно благодаря этой стадии при распаде одной молекулы глюкозы суммарно образуются две молекулы АТФ, что и обусловливает биологическую целесообразность процесса. Биохимический смысл последующих стадий пути Эмбдена — Мейер-гофа — Парнаса (реакции 10—12) заключается в регенерации двух молекул АТФ, которые были затрачены на первых стадиях процесса (фосфо-рилирование глюкозы и фруктозо-6-фосфата). Эти реакции протекают аналогично реакциям, приведенным в уравнении (В) (см. стр. 365). З-Фос-фоглицериновая кислота VIII изомеризуется в 2-фосфоглицериновую кислоту IX под действием фосфоглицеромутазы; механизм этой реакции аналогичен механизму превращения глюкозо-1'фосфат . ' глюкозо-6-фос-фат. Затем происходит дегидратация 2-фосфогл-ицериновой кислоты IX; образовавшаяся фосфоенолпировиноградная кислота X реагирует с АДФ, давая АТФ и пировиноградную кислоту XI,— эта реакция катализируется пируват-киназой.
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
