Реакции цитратного цикла

1. Сначала ацетильная группа в реакции, катализируемой цитрат-синтазой, конденсируется с молекулой оксалоацетата с образованием цитрата (цикл получил свое название по продукту этой реакции).

2. На следующей стадии цитрат изомеризуется в изоцитратс переносом гидроксильной группы внутри молекулы.

При этом промежуточный продукт реакции, ненасыщенный аконитат, остается во время реакции связанным с ферментом (на схеме не показано). Поэтому фермент, катализирующий реакцию. называют аконитатгидратазой(«аконитазой»).

Свойства аконитазы обеспечивают абсолютную стереоспецифичность изомеризации. В то время как цитрат не обладает хиральностью, изоцитрат содержит два асимметрических центра и может существовать в четырех изомерных формах. Однако в цитратном цикле образуется только один из стереоизомеров, (2R,3S)-изоцитрат.

3. На следующей стадии изоцитратдегидрогеназа окисляет гидроксигруппу изоцитрата в оксогруппу с одновременным отщеплением карбоксильной группы в β-положении в виде СО₂ и образованием 2-оксоглутарата.

4. Последующее образование сукцинил-КоА, включающее реакции окисления и декарбоксилирования, подобно ПДГ-реакции, рассмотренной ранее, и также катализируется мультиферментным ОДГ-комплексом (2 - оксоглутаратдегидрогеназа).

5. Расщепление тиолсложноэфирной связи в сукцинил-КоА с образованием сукцината и кофермента А, катализируемое сукцинат-КоА-лигазой (тиокиназой), высокоэкзоэргическая реакция, энергия которой используется для синтеза фосфоангидридной связи («субстратного фосфорилирования»).

Однако, в цитратном цикле синтезируется не АТФ, как в большинстве реакций субстратного фосфорилирования, а гуанозинтрифосфат (ГТФ), который однако легко превращается в АТФ при катализе нуклеозиддифосфаткиназой.

В приведенных 5 реакциях ацетильный остаток полностью окисляется до СО₂, при этом исходный оксалоацетат восстанавливается в сукцинат. В трех последующих реакциях цикла сукцинат снова превращается в оксалоацетат.

6. Вначале сукцинат окисляется в фумарат под действием сукцинатдегидрогеназы. В отличие от других ферментов цикла сукцинатдегидрогеназа является интегральным белком внутренней митохондриальной мембраны. Сукцинатдегидрогеназа содержит ФАД в качестве простетической группы, однако фактическим акцептором электронов является убихинон (подробнее эту реакцию рассмотрим на следующей лекции).

7. Затем к двойной связи фумарата с помощью фумаратгидратазы (фумаразы») присоединяется вода и образуется хиральный (2S)-малат.

8. И наконец на последней стадиицикла малат окисляется НАД⁺ под действием малатдегидрогеназы в оксалоацетат с образованием НАДН + Н⁺. Эта реакция замыкает цитратный цикл.

Общий балансцитратного цикла состоит втом, что из одного ацетильного остатка образуются 2СО₂, ЗНАДН + 3Н⁺, одна молекула убихинола (QН₂) и одна молекула ГТФ.

Дата добавления: 2014-01-20