Т > ТР Трикарбоновых кислот цикл Трир. Въездные ворота Порта Нигра. 186-200. ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЦИКЛАвторы: А.Е. МедведевТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ЦИКЛ (цикл лимонной кислоты, цикл Кребса), серия последовательных ферментативных превращений три- и дикарбоновых кислот и их производных, протекающих в клетках аэробных организмов (у прокариот в цитоплазме, у эукариот в матриксе митохондрий). Т. к. ц. - общий конечный этап окисления до СО 2 и Н 2 О углеводов (преим. глюкозы), жиров (жирных кислот) и белков (аминокислот), т. к. в ходе их распада образуется ряд метаболитов (в т. ч. пировиноградная, щавелевоуксусная и α - кетоглутаровая кислоты, сукцинил-КоА, ацетил-КоА), которые включаются в цикл, где и происходит их последующее окисление. Т. к. ц. - осн. процесс, обеспечивающий снабжение клеток энергией в аэробных условиях и поставляющий разл. промежуточные продукты для многочисл. биосинтетич. реакций. Открыт Х.А. Кребсом и амер. биохимиком У. Джонсоном в 1937. Т. к. ц. начинается с образования лимонной кислоты при конденсации ацетильной группы ацетил-КоА и щавелевоуксусной кислоты (см. схему). Лимонная кислота превращается в цис -аконитовую и далее в изолимонную кислоту, в ходе окислительного декарбоксилирования которой происходит восстановление НАД (до НАДН) и образование α -кетоглутаровой кислоты. Последующее окислит. декарбоксилирование α -кетоглутаровой кислоты сопровождается восстановлением НАД и образованием макроэргич. соединения сукцинил-КоА; его превращение в реакции субстратного фосфорилирования приводит к синтезу из гуанозиндифосфата (ГДФ) при участии неорганич. фосфата (Ф н) гуанозин трифосфата (ГТФ) и образованию янтарной кислоты. Последняя в реакции дегидрирования при участии ФАД-зависимого фермента сукцинатдегидрогеназы превращается в фумаровую кислоту (ФАД восстанавливается до ФАДН 2), из которой затем образуется яблочная кислота. На заключит. этапе в результате дегидрирования яблочной кислоты происходит восстановление ещё одной молекулы НАД и образование щавелевоуксусной кислоты, которая вновь конденсируется с ацетильной группой молекулы ацетил-КоА. Уравнение суммарной реакции полного оборота Т. к. ц. выглядит так: Ацетил- КоА + 3НАД + ФАД + ГДФ + Ф н → 2СО 2 + 3НАДН + ФАДН 2 + ГТФ. Образующаяся в ходе реакций Т. к. ц. энергия аккумулируется в форме восстановительных эквивалентов НАДН и молекулы ФАДН 2 и далее используется митохондриальной цепью переносчиков электронов в дыхательные цепи, где и происходит синтез АТФ (см. Окисление биологическое, Окислительное фос форилирование). Поскольку промежуточные продукты Т. к. ц. могут вовлекаться клетками в синтез др. веществ, напр. глюкозы, аминокислот, жирных кислот, кетоновых тел, стероидов, порфиринов и др., их восполнение, необходимое для нормального функционирования Т. к. ц., осуществляют т. н. анаплеротические реакции, которые обеспечивают сопряжённый с гидролизом АТФ синтез щавелевоуксусной и/или яблочной кислот из пировиноградной кислоты и CO 2. Ацетил-КоА, вступающий в Т. к. ц., образуется при окислит. декарбоксилировании пировиноградной кислоты, в реакциях β -окисления жирных кислот и др. Другие промежуточные продукты, образующиеся в многочисл. реакциях обмена (напр., α - кетоглутаровая кислота из глутаминовой кислоты), могут вступать в Т. к. ц. на более поздних этапах, и в их превращении участвуют не все ферменты, поэтому возможно функционирование неполного цикла. У высших растений и некоторых микроорганизмов, использующих уксусную кислоту в качестве единственного источника углерода, Т. к. ц. видоизменён в глиоксилатный цикл. Литература Лит.: Krebs H. A., Johnson W. A. The role of citric acid in intermediate metabolism in animal tissues // Enzymologia. 1937. Vol. 4; Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. М., 2013. Т. 2: Биоэнергетика и метаболизм. |
 |