Цикл Кребса. Глиоксилатный цикл. Пентозофосфатный путь.

Цикл Кребса. Глиоксилатный цикл. Пентозофосфатный путь.

План n 1. Цикл Кребса. История открытия. Реакции ц. Кребса n 2. Энергетический выход и значение ц. Кребса в клетке 3. Регуляция цикла Кребса n 4. Глиоксилатный цикл n 5. Пентозофосфатный путь n 6. Прямое окисление сахаров n 7. Взаимосвязь путей диссоциации глюкозы

История открытия n В 1910 г. шведский химик Т. Тунберг, показал, что в животных тканях содержатся ферменты, способные отнимать водород от некоторых органических кислот. n Венгерский биоэнергетик А. Сент-Дьердьи в 1935 г. установил, что добавление к измельченной мышечной ткани небольших количеств органических кислот резко активирует поглощение тканями кислорода. n В 1937 г. ангийский биохимик Г. Кребс, учитывая данные Тунберга, Сент-Дьерди и свои собственные результаты работ в этой области предложил свою схему последовательности окисления дикарбоновых и трикарбоновых кислот до СО 2 за счет отнятия электронов и протонов. n Через 2 года в 1939 г. А. Чибнелл, доказал, что цикл Кребса функционирует и у растений.

Локализация компонентов цикла Кребса n в матриксе n во внутренней мембране митохондрий

Энергетический выход цикла Кребса n 3 NADH (х3 АТР) n NADPH (х 3 АТР) n FADH 2 (х2 АТР) n АТР n ИТОГО 15 АТР

Значение цикла Кребса n Энергетическое n Образуются промежуточные продукты, которые используются клеткой в процессе жизнедеятельности (например, из кетокислот синтезируются аминокислоты) n Ацетил-Со. А используется для синтеза липидов, углеводов и др. соединений.

Регуляция цикла Кребса n соотношение между NADH и NAD+, n концентрация АТР, n Концентрация ЩУК и др.

Глиоксилатный цикл n Происходит в клетках, где растительные жиры превращаются в сахара (например, в семенах масличных растений). n Компоненты локализованы в глиоксисомах, олеосомах и митохондриях.

Значение глиоксилатного цикла n Позволяет утилизировать запасные жиры, при распаде которых образуются молекулы ацетил-Со. А. n На каждые две молекулы ацетил-Со. А в глиоксилатном цикле восстанавливается одна молекула NADH. n АТР.

Пентозофосфатный путь (ПФП) n Все реакции протекают в растворимой части цитоплазмы клеток, а также в пропластидах и хлоропластах. n ПФП дыхания особенно активен в тех клетках, где идут активные синтетические процессы.

Этапы ПФП n 1) окисление глюкозы; n 2) рекомбинация сахаров для регенерации исходного субстрата.

Суммарное уравнение ПФП n 6 глюкозо-6 -фосфат + 12 NADP+ + 7 Н 2 О → 5 глюкозо-6 -фосфат + 6 СО 2+ 12 NADPH +12 Н+ +Н 3 РО 4.

Значение ПФП n Энергетическое - образуется 12 молекул NADPH (х3 АТР). n Основной источник внемитохондриального и внехлоропластного NADPH. n Синтезируются пентозы, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, нуклеотидов (АТР и др), коферментов (коэнзим А. NAD+ , NADP+ , FAD). n ПФП поставляет углеводы с различным числом углеродных атомов (от 3 до 7), которые необходимы для синтеза многих органических соединений (ароматических соединений, дубильных веществ, фитогормонов, лигнина и др. ). n Компоненты ПФП принимают участие в темновой фиксации СО 2. n В хлоропластах окислительный ПФП функционирует в темноте, предотвращая резкое изменение NADPH. n Окисление глюкозы по ПФП может на одном из этапов переходить на гликолиз. n Образующиеся при этом в хлоропластах триозофосфаты, поступая в гликолиз и цикл Кребса, могут использоваться также на синтез АТР. n Расщепление глюкозы в ПФП является самым коротким путем ее окисления (включает 12 реакций). Процесс окисления глюкозы по гликолитическому пути включает 30 реакций.

Прямое окисление сахаров (ПОС) n обнаружен у некоторых бактерий, грибов, животных и фотосинтезирующих морских водорослей.

Глюкоза Глюконовая кислота 6 -фосфоглюконовая кислота ПФП 2 -кето-3 -дезокси-6 - фосфоглюконовая кислота 3 -ФГА ПВК Цикл Кребса