93779

Реакции окислительной ветви пентозного цикла

Доклад

Биология и генетика

эробный гликолиз называют дихотомическим путем окисления углеводов, поскольку он протекает в 2 стадии: окисления глюкозы до пирувата и последнего – до углекислого газа и воды. Существует еще апотомический (прямой) путь окисления глюкозы – пентозный цикл или гексозомонофосфатный шунт.

Русский

2015-09-06

778.88 KB

0 чел.

Реакции окислительной ветви пентозного цикла. Аэробный гликолиз называют дихотомическим путем окисления углеводов, поскольку он протекает в 2 стадии: окисления глюкозы до пирувата и последнего – до углекислого газа и воды. Существует еще апотомический (прямой) путь окисления глюкозы – пентозный цикл или гексозомонофосфатный шунт. В нем окисляется около 2% глюкозы (в печени – 25%). Этот процесс условно делят на 2 части: реакции окислительной и пластической ветвей пентозного цикла. Первая реакция – дегидрирование глюкозо-6-фосфата при участии фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и кофермента НАДФ+. Образовавшийся в ходе реакции 6-фосфоглюконо-δ-лактон – соединение нестабильное и с большой скоростью гидролизуется либо спонтанно, либо с помощью фермента 6-фосфоглюконо-лактоназы с образованием 6-фосфоглюко-новой кислоты (6-фосфоглюконат):

Во второй – окислительной – реакции, катализируемой 6-фосфоглюконатдегид-рогеназой (декарбоксилирующей), 6-фосфоглюконат дегидрируется и декарбок-силируется. В результате образуется фосфорилированная кетопентоза – D-рибулозо-5-фосфат и еще 1 молекула НАДФН:

Под действием соответствующей эпимеразы из рибулозо-5-фосфата может образоваться другая фосфопентоза – ксилулозо-5-фосфат. Кроме того, рибулозо-5-фосфат под влиянием особой изомеразы легко превращается в рибозо-5-фосфат. Между этими формами пентозофосфатов устанавливается состояние подвижного равновесия:

При определенных условиях пентозофосфатный путь на этом этапе может быть завершен. Однако при других условиях наступает так называемый неокислительный этап (стадия) пентозофосфатного цикла. Реакцииэтого этапа не связаны с использованием кислорода и протекают в анаэробных условиях. При этом образуются вещества, характерные для первой стадии гликолиза (фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриозы), а другие – специфические для пентозофосфатного пути (седогептулозо-7-фосфат, пентозо-5-фосфаты, эритрозо-4-фосфат). Основными реакциями неокислительной стадии пентозофосфатного цикла являются транскетолазная и трансальдолазная. Эти реакции катализируют превращение изомерных пентозо-5-фосфатов:

Коферментом в транскетолазной реакции служит ТПФ, играющий роль промежуточного переносчика гликольаль-дегидной группы от ксилулозо-5-фосфата к рибозо-5-фосфату. В результате образуется семиуглеродный моносахарид седогептулозо-7-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат. Транскетолазная реакция в пентозном цикле встречается дважды, второй раз – при образовании фруктозо-6-фосфата и триозофосфата в результате взаимодействия второй молекулы ксилулозо-5-фосфата с эритрозо-4-фосфатом:

Фермент трансальдолаза катализирует перенос остатка диоксиацетона (но не свободного диоксиацетона) от седогептулозо-7-фосфата на глицеральдегид-3-фосфат:

В реакции его вступают 6 молекул глюкозо-6-фосфата. Одна из них полность расщепляется до 6 молекул углекислого газа, 12 ионов водорода, восстанавливающих 6 молекул НАДФ. Остальные молекулы глюкозо-6-фосфата окисляются до 6 молекул пентозо-3-фосфатов: рибозо-5-фосфата, рибулозо-5-фосфата и ксилулозо-3-фосфата. В результате взаимодействия 6 молекул пентозо-3-фосфатов между собой образуется 5 молекул глюкозо-6-фосфата.

55. Биологическая роль пентозного цикла. В реакции его вступают 6 молекул глюкозо-6-фосфата. Одна из них полность расщепляется до 6 молекул углекислого газа, 12 ионов водорода, восстанавливающих 6 молекул НАДФ. Остальные молекулы глюкозо-6-фосфата окисляются до 6 молекул пентозо-3-фосфатов: рибозо-5-фосфата, рибулозо-5-фосфата и ксилулозо-3-фосфата. В результате взаимодействия 6 молекул пентозо-3-фосфатов между собой образуется 5 молекул глюкозо-6-фосфата. В реакциях окислительной ветви этого метаболического пути генерируется рибозо-5-фосфат, необходимый для биосинтеза нуклеотидов нуклеиновых кислот, АТФ, НАД,ФАД, витамина В12 и других веществ. Генерирующийся в реакциях пентозного цикла НАДФ-Н2 используется не в процессах энергообеспечения, а в реакциях биосинтеза жирных кислот, холестерола и других веществ. НАДФ-Н2 применяется также в реакция гидроксилирования эндогенных и чужеродных соединений, протекающих в цепи перенося электронов с участием цитохрома Р450, расположенной на мембрагнах эндоплазматического ретикулума. НАДФ-Н2 принимает участие в восстановлении глутатиондисульфида, образовавшегося в реакциях обезвреживания перекисных и других токсических соединений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56275. Формування громадянської свідомості учнів 285.5 KB
  З огляду на це дуже важливим і актуальним є проблема формування у школярів громадянської свідомості високих громадянських якостей наявність яких дасть їм повне право називатися громадянами Української держави.
56276. Рослинний і тваринний світ Північної Америки. Особливості природної зональності материка. Висотна поясність 1.66 MB
  Ми як справжні географи вирушимо у мандрівку до Північної Америки щоб ознайомитися з особливостями природи цього дивовижного материка. Які рослини і тварини ви вважаєте емблемою Північної Америки.
56277. “Світ – найвеличніший храм, в якому людина – спаситель життя на Землі”. Інтегрований урок географії, біології, фізики в 10, 11 класі 124 KB
  Мета: Виховувати в учнів якості громадянина світу, патріотизм, екологічну культуру, почуття вдячності до людей, що прийняли на себе удар стихії, формувати нове екологічне мислення...
56278. Світове господарство. Етапи формування світового господарства 384 KB
  МЕТА: систематизувати уявлення учнів про господарство; сформувати систему знань про світове господарство; виділити етапи формування світового господарства; розвивати практичні навички учнів заповнювати та складати структурні схеми...
56279. Ранній залізний вік на українських землях. Світ кочовиків 46 KB
  Підготувати розповідь про історію свого племені. Інсценізувати епізод з життя племені. Вибрати вождя племені. Розповідь з історії племені.
56280. Використання власного досвіду для формування дитячого світогляду на уроках англійської мови. Як здійснюються дитячі мрії… 113.5 KB
  Тому своїм учням я намагаюся якомога більше розповідати про ті країни, в яких мені пощастило побувати, ділюся з ними своїми враженнями, намагаюся захопити і зацікавити їх світом подорожей. Мені дуже хочеться, щоб кожен з них розпочинав свій шлях...
56281. Формування мотивів самоосвітньої діяльності при вивченні світової літератури 55 KB
  У процесі залучення дітей шкільного віку до читання ми маємо підготувати вдумливого читача який буде емоційно включеним до процесу навчання спроможний до діалогу з автором художнього твору до активного обговорення проблем що торкнулися його душі у процесі читання.
56283. Пам’ятай святий день святкувати. Конспект уроку з християнської етики у 8 класі 813.5 KB
  Робота з підручником. Як Ісус Христос пропонував святкувати суботу Робота над текстом з Нового Завіту. Робота в групах. Самостійна робота.