Заключительный этап катаболизма, в котором происходит окисление ацетил-КоА

 

Ганс Адольф Кребс

 

(1900-1981)

 

 

Английский биохимик, удостоенный

 

в 1953 Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие цикла трикарбоновых кислот.

Последовательность реакций ЦТК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

SKoA

 

Ацетил-КоА

 

Образование цитрата

 

СООН

 

+	|	цитратсинтаза
СН2	+ НОН
	|
	- HSKoA

 

С=О

 

|

 

СООН

 

ЩУК

 

(оксалоацетат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

SKoA

 

Ацетил-КоА

 

Образование цитрата

 

	СООН		СООН
		|
	|	цитратсинтаза
	СН2
+	СН2	+ НОН
		|
	|	- HSKoA
	С=О		НО−С −СООН
			|
	|
			СН2
	СООН

|

ЩУК

(оксалоацетат) ^СООН

Лимонная кислота

 

(цитрат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Превращение цитрата в изоцитрат

 

СООН

 

|

^СН2 аконитаза

|

 

НО−С −СООН

 

|

СН₂

|

 

СООН

 

Лимонная кислота

 

(цитрат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Превращение цитрата в изоцитрат

 

СООН СООН

 

| |

^СН2 аконитаза ^СН2

| |

 

НО−С −СООН Н−С −СООН

 

| |

 

Н−С −Н Н−С −ОН

 

| |

 

СООН СООН

 

Лимонная кислота Изолимонная кислота

 

(цитрат) (изоцитрат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

3. Превращение изоцитрата в α-кетоглутаровую кислоту

 

СООН

 

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

 

НАД⁺ (РР)

 

(изоцитрат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

3. Превращение изоцитрата в α-кетоглутаровую кислоту

 

СООН

 

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

 

НАД⁺ (РР)

 

(изоцитрат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

3. Превращение изоцитрата в α-кетоглутаровую кислоту

 

СООН

 

|

СН₂

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

изоцитратдегидрогеназа

 

НАД⁺ (РР) → НАДН₂

 

- СО₂ Дыхательная цепь

+ ¹/₂О₂

 

3 АТФ + Н₂О

 

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

СООН

 

α-КГК

 

(изоцитрат) (α -кетоглутарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

СООН

 

α-КГК

 

 

α-кетоглутаратдегидрогеназный

Комплекс

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза

 

2. α-кетоглутаратдегидрогеназа

 

3. Ацил трансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)

 

4. НSКоА

 

5. Липоевая кислота

 

(α -кетоглутарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата

 

СООН		α-кетоглутаратдегидрогеназный
|		комплекс
	ФЕРМЕНТЫ:
СН2
1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза
|		2. α-кетоглутаратдегидрогеназа
	3. Ацилтрансфераза
СН2		КОФЕРМЕНТЫ:
|		1. ТДФ (В1)
С =О		2. ФАД (В2)
|		3. НАД+ (РР) →НАДН
СООН		4. НSКоА		Дыхательная
		цепь
α-КГК		5. Липоевая кислота + 1/2О2
	- СО2	3 АТФ + Н2О
(α -кетоглутарат)

 

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

SKoA

 

Сукцинил-КоА (активная форма янтарной кислоты)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Превращение сукцинил-КоА в сукцинат

СООН

 

|

СН2	сукцинаттиокиназа
|

СН₂

|

 

С =О

|

 

SKoA

 

Сукцинил-КоА

 

(активная форма

 

янтарной кислоты)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Превращение сукцинил-КоА в сукцинат

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

SKoA

 

Сукцинил-КоА (активная форма

 

сукцинаттиокиназа

 

+ НОН

- НSКоА

ГДФ + Н₃РО₄ →ГТФ

ГТФ + АДФ →ГДФ + АТФ

 

 

СООН

 

|

СН₂

|

СН₂

|

 

СООН

 

Янтарная кислота

 

(сукцинат)

 

янтарной кислоты)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование сукцината

 

 

СООН

 

|

_СН2 сукцинатдегидрогеназа

|

СН₂

|

 

СООН

 

Янтарная кислота

 

(сукцинат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование сукцината

 

 

СООН

 

|

СН₂

_| сукцинатдегидрогеназа

 

СН2	ФАД (В2) → ФАДН2
|	Дыхательная
СООН	цепь
+ 1/	О	2
	2

 

Янтарная кислота	2 АТФ + Н2О
(сукцинат)

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

Фумаровая кислота

 

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Образование малата из фумарата

 

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

 

фумараза

 

+ НОН

 

 

Фумаровая кислота

 

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Образование малата из фумарата

 

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

 

СООН

 

|

фумараза СН₂

+ НОН |

 

НО−СН

 

|

 

СООН

 

 

Фумаровая кислота Яблочная кислота

 

(фумарат) (малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование малата

 

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

 

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

 

СООН

 

Яблочная кислота

 

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование малата

 

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

 

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

 

СООН

 

Яблочная кислота

 

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

СООН |

СН₂

|

 

НО−СН

 

|

 

СООН

 

Дегидрирование малата

 

малатдегидрогеназа

 

НАД⁺ (РР) → НАДН₂

 

Дыхательная

 

цепь

+ ¹/₂О₂

 

СООН |

СН₂

|

 

С=О

 

|

 

СООН

 

Яблочная кислота 3 АТФ + Н₂О (малат)

 

 

ЩУК

 

(оксалоацетат)

Общая характеристика и энергетический эффект ЦТК

 

ЦТК

 

 

2 СО₂ 3НАДН₂

 

		Дыхательная
ФАДН		цепь
	+ 1/2О2
АТФ

 

 

11 АТФ