81458

Механизмы регуляции цитратного цикла. Анаболические функции цикла лимонной кислоты. Реакции, пополняющие цитратный цикл

Доклад

Биология и генетика

Регуляция цитратного цикла. В большинстве случаев скорость реакций в метаболических циклах определяется их начальными реакциями. В ЦТК важнейшая регуляторная реакция - образование цитрата из оксалоацетата и ацетил-КоА, катализируемая цитратсинтазой.

Русский

2015-02-20

153.56 KB

0 чел.

.Механизмы регуляции цитратного цикла. Анаболические функции цикла лимонной кислоты. Реакции, пополняющие цитратный цикл

Регуляция цитратного цикла. В большинстве случаев скорость реакций в метаболических циклах определяется их начальными реакциями. В ЦТК важнейшая регуляторная реакция - образование цитрата из оксалоацетата и ацетил-КоА, катализируемая цитратсинтазой. Эта реакция ускоряется при повышении концентрации оксалоацетата - субстрата реакции и тормозится продуктом реакции - цитратом. Когда отношение NADH/NAD+ снижается, скорость окисления маната в оксалоацетат возрастает. Повышение концентрации оксалоацетата ускоряет цитратсинтазную реакцию. Скорость реакции снижается при повышении концентрации АТФ, сукцинил-КоА и длинноцепочечных жирных кислот. Однако точный механизм влияния этих метаболитов на цитратсинтазу недостаточно ясен. Изоцитратдегидрогеназа, олигомерный фермент, состоит из 8 субъединиц. Присоединение изоцитрата к первой субъединице вызывает кооперативное изменение конформации других, увеличивая скорость присоединения субстрата. Фермент аллостерически активируется АДФ и Са2+, которые присоединяются к ферменту в разных аллостерических центрах. В присутствии АДФ конформация всех субъединиц меняется таким образом, что связывание изоцитрата происходит значительно быстрее. Таким образом, при концентрации изоцитрата, которая существует в митохондриальном матриксе, небольшие изменения концентрации АДФ могут вызвать значительное изменение скорости реакции. Увеличение активности изоцитратдегидрогеназы снижает концентрацию цитрата, что, в свою очередь, уменьшает ингибирование цитратсинтазы продуктом реакции. При повышении концентрации NADH активность фермента снижается. α-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, имеющий сходное строение с пируватдегидрогеназным, в отличие от последнего, не имеет в своём составе регуляторных субъединиц. Главный механизм регуляции α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса - ингибирование реакции NADH и сукцинил-КоА. α-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, как и Изоцитратдегидрогеназа, активируется Са2+, а при повышении концентрации АТФ скорости обеих реакций снижаются. В регуляции цитратного цикла существует множество дополнительных механизмов, обеспечивающих необходимый уровень метаболитов и их участие в других метаболических путях. Компартментализация ферментов, участвующих в реакциях окислительного декарбоксилирования пирувата и цикла лимонной кислоты, играет важную роль в регуляции этих процессов. Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для анионов и катионов, в том числе и для промежуточных продуктов цитратного цикла, которые могут быть перенесены через мембрану только при участии специальных белков. Поэтому ферменты цитратного цикла имеют больше возможностей для взаимодействия с продуктами предыдущих реакций, чем в случае свободного удаления этих продуктов из митохондрий. Доступность субстратов возрастает также в результате образования ферментных комплексов. Малатдегидрогеназа и цитратсинтаза образуют непрочные комплексы, в которых цитратсинтаза может использовать оксалоацетат, непосредственно образующийся малатдегидрогеназой. В ПДК и α-кетоглутаратдегидрогеназном комплексе субстраты непосредственно передаются от одного фермента к другому: только транса-цилаза может взаимодействовать с промежуточным продуктом, связанным с ТДФ, а дигидролипоилдегидрогеназа - с дигидролипоевой кислотой.

NAD+, NADH, КоА, ацетил-КоА и сукцинил-КоА не имеют транспортных белков в мембране митохондрий. Поэтому эти соединения не могут пройти через митохондриальную мембрану. Накопление ацил-КоА производных, таких как ацетил-КоА или сукцинил-КоА, в митохондриальном матриксе ингибирует другие реакции, для которых необходим КоА. Тесная связь цитратного цикла и ЦГКЭ поддерживается благодаря использованию в этих реакциях общего фонда NAD+ и NADH.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36271. Количественные и качественные методы описания систем 58.5 KB
  Методы описания систем классифицируются в порядке возрастания формализованности от качественных методов до количественного систематизирования. Между этими крайними классами методов имеются методы которые стремятся охватить оба этапа среди них: кибернетический подход к разработке адаптивных систем управления проектирования принятия решений информационный подход моделирования систем системно структурный подход метод ситуационного моделирования и метод имитационного динамического моделирования. Качественные методы описания...
36272. Информационные потоки в системе управления 76 KB
  Информационные потоки в системе управления Повышение эффективности производства повышение качества выпускаемой продукции переход к выпуску новой продукции связано прежде всего с решением проблем управления производственными ресурсами: материальными технологическими финансовыми кадровыми. Применение наиболее эффективных форм управления производством неразрывно связано с активным использованием информационного пространства предприятия состояние которого определяется специфическим видом ресурсного обеспечения производства информационным...
36274. КИС: основные понятия, характеристики, концепции построения, примеры КИС. Преимущества внедрения КИС 26.5 KB
  сисы упря территориально распредй корпорации основанная на углубленном анализ данных широком испи сисм информ. Масштабы сисы и ОУ Неоднородность составляющих технич. и ПО струкх компонентов сисы упря Единое информ. компонентов: Ядро сисы обес.
36275. Корпорация. Основные характеристики корпорации. Составляющие ИС. Корпоративная компьютерная сеть 32.5 KB
  Корпорация пред.распредю струкру облад. Основные харки корпорации: Масштабы и распред. в себя мнво предй и организаций распол.
36276. КИС. Проекты и управление проектами. Организационные аспекты, процессы и системы управления проектами 61.5 KB
  Проекты и управление проектами. Организационные аспекты процессы и системы управления проектами. Для проекта всегда харна конечность протяжи во вр. Упре проектами как соврем.
36277. Этапы проектирования КИС. Их характеристика 97 KB
  Как же подойти к созданию корпоративной информационной системы и на какие вопросы необходимо ответить Разрабатывать ли все приложения самим или попробовать собрать вместе уже готовые программные решения и что в этом аспекте предлагает Российский рынок Попытаемся ответить на поставленные вопросы выделив основные этапы процесса создания корпоративной информационной системы: I. По результатам обследования выбрать архитектуру системы и аппаратнопрограммные средства ее реализации. По результатам обследования выбрать и или разработать ключевые...
36278. КИС. Технология интранет. Стек протоколов TCP/IP в интранет сетях. Сетевые технологии. Технология АТМ 306.5 KB
  Локальные вычислительные сети подразделяются на сети рабочих групп отделов кампусов и корпоративные сети. Корпоративные сети сети масштаба предприятия корпорации. Поскольку эти сети обычно используют коммуникационные возможности Интернета территориальное размещение для них роли не играет. Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей имеющей значительную территорию охвата.
36279. Мультимедиа технология. Основные понятия, представление мультимедийной информации, функции и области применения 38.5 KB
  Мультимедиа сочетание возможности создания видеоэффектов аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения ПО. Итак мультимедиа сочетание специальных новейших аппаратных средств и ПО позволяющих на качественно новом уровне воспринимать воспроизводить перерабатывать видеоэффекты и аудиоэффекты что дает возможность создавать виртуальную реальность. Создание специальных мультимедиа программ которые вызываются как командные файлы так и в алгоритмических языках.