Цикл трикарбоновых кислот.

-этап катаболизма У, Ж, Б, в аэробных условиях.

Реакции ЦТК протекают, как и образование ацетил-КоА, в митохондриях, в отличие от гликолиза, которое протекает в цитозоле.

Реакции ЦТК

1). Реакция конденсации

СН₃Со~S-КоА + СООН СООН

Ацетил-КоА | |

С=О цитрат синтаза СН₂ +НS· КоА

||

СН₂ОН - С-СООН

| |

СН-СООН СН2

ЩУК(оксалоацетат) |

СООН цитрат

Цитратсинтаза катализирует гидролиз макроэргической связи ацетил КоА, за счет энергии гидролиза обеспечивается протекание ферментативного катализа.

2). Реакция дегидратации

СООН СООН

– Н₂О | +Н₂О |

 СН₂СН₂

цитрат аконитат гидратаза | - Н₂О |

 С-СООН СН - СООН

+Н₂О || |

СН СН-ОН

| |

СООН СООН

цис-аконитат изоцитрат

гидроксильная группа присоединяется к другому углеродному атому.

3).Реакция окисления и декарбоксилирования.

Е- изоцитратдегидрогеназа

Происходит перенос протона и двух электронов на молекулу НАД и освобождение второго протона, т.е. дегидрирование изоцитрата

Изоцитрат + НАД (НАДФ)  СООН

|

(СН₂)₂ + НАД·Н₂ + СО₂

|

С=О

|

СООН

-кетоглутарат

4. Окислительное декарбоксилирование.

-кетоглутаратСООН

-кетоглутарат + НS-КоА + НАД дГ – комплекс |  (СН₂)₂+

|

О= С ~ S-КоА сукцинил КоА

5. Реакция расщепления.

^{сукцинил КоА-} СООН

сукцинил КоА + ГДФ + Фн _{синтетаза}|

(СН₂)₂+ ГТФ + НS·КоА

|

СООН янтарная кислота (сукцинат)

5^ареакция субстратного фосфорилирования (Е нуклеозиддифосфаткиназа)

ГТФ + АДФ АТФ + ГТФ

Происходит перенос макроэргической связи с сукцината на молекулу ГДФ с образованием ГТФ и сукцината (субстратное фосфорилирование)

6. Реакция дегидрирования

^{сукцинат дГ}СООН

сукцинат + ФАД |

СН + ФАД·Н₂

||

СН

|

СООН

фумаровая кислота (фумарат)

после восстановления ФАД происходит пернос протонов и электронов с него в дыхательную цепь при участии коэнзима Q. При этом осуществляется регенерация простетической группы фермента.

7.Реакция гидратации. СООН

фумарат гидратаза |

фумарат + Н₂О  НО - СН + ФАД·Н₂

|

СН2

|

СООН

Яблочная к-та (малат)

Положительно заряженный атом углерода взаимодействует с -ОН группой, сначала за счет электростатических сил, а затем образуется сигма связь с атомом кислорода.

8. Реакция окисления.

Фермент осуществляет перенос Н с -ОН и близлежащего углеродного атома на НАД с дальнейшим поступлением в дыхательную цепь

митохондриальная СООН

Малат + НАД НАД – завис. малатДГ|

С=О + НАД·Н₂

|

СН₂

|

СООН ЩУК(оксалоацетат).

Т. о., за один оборот цикла происходит полное окисление одной молекулы ацетил – КоА.

Суммарное уравнение превращения ацетил – КоА ферментами ЦТК:

СН₃СО~SКоА+2Н₂О + Фн. + АДФ  2СО₂ + 3НАД·Н₂ + ФАД·Н₂ + АТФ + КоА·SH ферменты ЦТК

Всего(включая окислительное декарбоксилирование ПВК) образуется4 мол. НАД·Н₂и1 мол. ФАД·Н₂, которые поступают в матрикс митохондрий и дифундируют к ее внутренней мембране, окисляются соответствующей ДГ-зой.

При окислении 1 мол. НАД·H₂ образуется 3 мол. АТФ;

1 мол ФАД · Н₂ – 1мол. АТФ;

ПВК: 1 мол. НАД·H₂  3 мол АТФ

ЦТК: 3 мол. НАД·H₂  9 мол АТФ

1 мол. ФАД·Н₂  2 мол. АТФ

Субстратное фосфорилирование  1 мол. АТФ

Всего образуется 15 мол. АТФ.

ЛЕКЦИЯ 11