- •Биосинтез рнк: строение промоторов, взаимодействие рнк-полимеразы с промоторами.
- •Характеристика рнк-полимераз у про- и эукариот.
- •Этапы биосинтеза рнк: инициация, элонгация, терминация.
- •Инициация
- •Элонгация.
- •Терминация.
- •Компоненты белоксинтезирующей системы у прокариот: мРнк, рРнк, тРнк; белковые факторы инициации, элонгации и терминации; 70s рибосомы.
- •Компоненты белоксинтезирующей системы эукариот (мРнк, рРнк, тРнк; мяРнк, белковые факторы инициации, элонгации и терминации; 80s рибосомы).
- •Строение рибосом, характеристика функциональных центров.
- •Биосинтез белка: активация аминокислот. Характеристика аминоацил-тРнк-синтетаз.
- •Инициация трансляции в прокариотических клетках.
- •46. Элонгация и терминация трансляции прокариот.
- •47. Генетический код. Основные характеристики.
- •Характеристика этапов трансляции в эукариотических клетках.
- •Сворачивание (фолдинг) полипептидной цепи. Роль ферментов и шаперонов в этом процессе.
- •Посттрансляционные модификации белков (из интернета).
- •1.Динамическая биохимия. Характеристика метаболических путей
- •1.1 Характеристика метаболических путей
- •2. Распад углеводов в желудочно-кишечном тракте. Роль амилолитических ферментов.
- •2.1 Расщепление углеводов в пищеварительном тракте
- •5. Трегалаза (не давала в лекции)
- •В последующей реакции, катализируемой ферментом фосфоенолпируваткарбоксикиназой, из оксалоацетата образуется фосфоенолпируват. Реакция Mg2-зависимая и донором фосфата служит gtp.
- •5. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Строение пируватдегидрогеназного комплекса, регуляция активности.
- •6.Цикл лимонной кислоты. Регуляция цикла.
- •7.Дыхательная цепь: организация компонентов в виде 4-х белковых комплексов. Характеристика дыхательных переносчиков (fmn, железосерные белки, убихиноны, цитохромы).
В последующей реакции, катализируемой ферментом фосфоенолпируваткарбоксикиназой, из оксалоацетата образуется фосфоенолпируват. Реакция Mg2-зависимая и донором фосфата служит gtp.
После образования фосфоенолпирувата процесс глюконеогенеза идет по обратимым реакциям гликолиза, вплоть до синтеза фруктозо-1,6-бисфосфата. Превращение фруктозо-1,6-бисфосфата во фруктозо-6-фосфат – необратимая реакция глюконеогенеза, а потому отщепление фосфатной группы катализируется фруктозо-1,6-фосфатазой:
Реакция протекает без участия АТР и АDP.
Образовавшийся фруктозо-6-фосфат фосфоглюкоизомеразой переводится в глюкозо-6-фосфат, который под действием глюкозо-6-фосфатазы (в процессе гликолиза этот фермент не участвует, и это еще одна необатимая реакция глюконеогенеза) теряет фосфатную группу и превращается в свободную глюкозу. После чего глюкоза транспортитуется в кровь.
Суммарная реакция глюконеогенеза:
2 пируват + 4АТР + 2GTP + 2NADH +2H+ + 4Н2О → Глюкоза + 4ADP + 2GDP + 6Н3РО4 + 2NAD+
Регуляторный фермент в глюконеогенезе - пируваткарбоксилаза, которая активируется ацетил-CоА тогда, когда в митохондриях накапливается больше данного субстрата, чем требуется для протекания цикла трикарбоновых кислот.
Одновременно ацетил-СоА ингибирует пируватдегидрогеназный комплекс, что приводит к замедлению окисления пирувата и способствует вовлечению его в глюконеогенез. Важную роль в регуляции глюконеогенеза играет фруктозо-1,6-бисфосфатаза, ингибируемая АМР. При высоком соотношении АТР/АМР активируется глюконеогенез и ингибируется гликолиз, т. к. АТР является ингибитором лимитирующего фермента гликолиза – фосфофруктокиназы.
5. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Строение пируватдегидрогеназного комплекса, регуляция активности.
Окисление пирувата до ацетил-CоА происходит при участии ферментов и коферментов, объединенных в «пируватдегидрогеназный комплекс».
Первая стадия. Пируват (рис. 18.1) теряет свою карбоксильную группу в результате взаимодействия с тиаминпирофосфатом (TPP) в составе активного центра фермента пируватдегидрогеназы (E1).
Вторая стадия. Оксиэтильная группа комплекса E1–TPP–СНОН–СН3 окисляется с образованием ацетильной группы, которая одновременно переносится на амид липоевой кислоты (кофермент), связанной с ферментом дигидроли-поилацетилтрансферазой (Е2). Этот фермент катализирует третью стадию – перенос ацетильной группы на коэнзим CоА (HSCoA) с образованием конечного продукта - ацетил-CоА (высокоэнергетическое соединение).
Четвертая стадия. Регенерируется окисленная форма липоамида из восстановленного комплекса дигидролипоамида-Е2. При участии фермента дигидролипоилдегидрогеназы (Е3) осуществляется перенос атомов водорода от восстановленных сульфгидрильных групп дигидролипоамида на FAD, который выполняет роль простетической группы данного фермента и прочно с ним связан.
Пятая стадия. Восстановленный FADН2 дигидролипоилдегидрогеназы передает водород на кофермент NAD+ (с образованием NADН + Н+).
Рис. 18.1. Механизм действия пируватдегидрогеназного комплекса. Е1 – пируватдегидрогеназа; Е2 – дигидролипоилацетилтрансфераза; Е3 – дигидролипоилдегидрогеназа (цифры в кружках обозначают стадии процесса)
Процесс окислительного декарбоксилирования пирувата происходит в матриксе митохондрий. В нем (в составе сложного мультиферментного комплекса) принимают участие 3 фермента (пируватдегидрогеназа, ди-гидролипоилацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеназа) и 5 кофер-ментов (TРP, амид липоевой кислоты, коэнзим А, FAD и NAD), из которых три относительно прочно связаны с ферментами (ТPP-E1, липоамид-Е2 и FAD-Е3), а два – легко диссоциируют (HS-CoA и NAD).
Все эти ферменты, имеющие субъединичное строение, и коферменты организованы в единый комплекс. Поэтому промежуточные продукты способны быстро взаимодействовать. Доказано, что полипептидные цепи субъединиц дигидролипоил-ацетилтрансферазы составляют как бы ядро комплекса, вокруг которого расположены пируватдегидрогеназа и дигидролипоилдегидрогеназа. Принято считать, что нативный ферментный комплекс образуется путем самосборки.
Суммарная реакция
Реакция сопровождается значительным уменьшением стандартной свободной энергии и практически необратима (∆G0′= ‒ 40 кДж/моль).
Образовавшийся в процессе окислительного декарбоксилирования аце-тил-CоА подвергается дальнейшему окислению с образованием СО2 и Н2О. Полное окисление ацетил-CоА происходит в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Этот процесс, так же как окислительное декарбоксилирование пирувата, происходит в митохондриях клеток.