Биосинтез моно- и полисахаридов. Цикл Кальвина. Глюконеогенез. Глткозилтрансферазные реакции.

Ц. Кальвина: 4 стадии:

Карбоксилирование,

Восстановление ФГК,

Регенерация акцептора,

Синтез углеводных продуктов фотосинтеза.

Реакции:

№	Исходные в-ва	Продукты	Фермент
	6 Рибулозо-1,5-бисР; 6 СО2; 3 Н2О	12 шт 3-ФГК; 6 Н+	Рубиско
	12 шт 3-ФГК; 12 АТФ	12 шт 1,3-бисР-глицерат; 12 АДР	Фосфоглицераткиназа, 2 кл
	12 шт 1,3-бисР-глицерат; 12 НАДФН + Н+	12 шт 3-ФГА; 12 НАДФ+ + 12 Фн	Глицеральдегид-3-Р-дегидрогеназа, 1 кл.
	5 шт 3-ФГА	5 шт ДОАФ	Триозо-Р-изомераза, 5 кл
	3 шт 3-ФГА + 3 шт ДОАФ	Фруктозо-1,6-бисР	Альдолаза, 4 кл
	Фруктозо-1,6-бисР; 3 Н20	Фруктозо-6-Р; 3Фн	Фруктозо-1,6-бисфосфотаза 3 кл
	Фруктозо-6-Р	Глюкозо-6-Р	Фосфоглюкоизомераза 5 кл
	Глюкозо-6-Р; АДФ, Н2О	Глюкоза; АТФ, Фн	Глюкозо-6-фосфотаза 3 кл
	2 шт Фруктозо-6-Р + 2 шт 3-ФГА	2 шт ксилулозо-5-Р + 2 шт эритрозо-4-Р	Транскетолаза 2 кл
	2 шт эритрозо-4-Р + 2шт ДОАФ	2 шт седогептулозо-1,7-бисР	Альдолаза 4 кл
	2 шт седогептулозо-1,7-бисР; 2Н2О	2 шт седогептулозо-7-Р; 2Фн	Седогептулозо-1,7-бисфосфотаза 3 кл
	2 шт седогептулозо-7-Р + 2 шт 3-ФГА	2 шт рибозо-5-Р + 2 шт ксилулозо-5-Р	Транскетолаза 2 кл
	2 шт рибозо-5-Р	2 шт рибулозо-5-Р	Рибулозо-5-Р-3-эпимераза 5 кл
	4 шт ксилулозо-5-Р	4 шт рибулозо-5-Р	Рибулозо-5-Р-3-эпимераза 5 кл
	6 шт рибулозо-5-Р; 6 АТФ	6 шт рибулозо-1,5-бисР; 6 АДФ	Фосфорибулокиназа 2 кл

P.S. Р-это фосфат, понятно, да, думаю. Желтенькие – активируются светом.

 

Глюконеогенез.

Глюконеогенез — процесс образования молекул глюкозы из молекул других органических соединений.

Биологическая роль глюконеогенеза:

1. Поддержание уровня глюкозы в крови. При длительном голодании (голодание более суток) глюконеогенез является единственным процессом, поставляющим глюкозу в кровь.

2. Возвращение лактата в метаболический фонд углеводов. Лактат, образующийся в процессе анаэробного окисления глюкозы в эритроцитах и скелетных мышцах, транспортируется кровью в печень и превращается в гепатоцитах в глюкозу.

 

 

Реакции:

№	Исходные в-ва	Продукты	Фермент
	2 ПВК поступ в митох., 2 АТР, СО2	2 Щук, 2 АДР, Рi	Пируваткарбоксилаза, 6 кл
	2 Щук, 2 NADH+H+	2 малат, 2 NAD+	Митохондриал. Малатдегидрогеназа, 1 кл
	2 малат выход в цитопл., 2 NAD+	2 Щук, 2 NADH+H+	Цитоплазматическая Малатдегидрогеназа, 1 кл
	2 щук, 2 GTP	2 ФЕП, 2 GDP	ФЕП-карбоксилаза, 6 кл
	2 ФЕП, Н2О обратима	2 шт 2- ФГК	Енолаза, 4 кл
	2 шт 2-ФГК обратима	2 шт 3-ФГК	Фосфоглицератмутаза, 5 кл
	2 шт 3-ФГК, 2 АТР обр	2 шт 1,3-ФГК, 2 АДР	Фосфоглицераткиназа, 2 кл
	2 шт 1,3-ФГК, 2 NADH+H+ обр	2 шт ФГА, 2 NAD+, 2 Pi	ФГА-дегидрогеназа 1 кл
	2 шт ФГА обр	2 шт ДОАФ	Триозофосфатизомераза, 5 кл
	ФГА + ДОАФ	Фруктозо-1,6-бисР	Альдолаза, 4 кл
	Фруктозо-1,6-бисР, Н2О	Фруктозо-6Р, Pi	Фруктозобисфосфотаза, 3 кл
	Фруктозо-6Р обр	Глюкозо-6-Р	Фосфоглюкоизомераза, 5 кл
	Гл-6Р, Н2О	Глюкоза, Pi	Глюкозо-6-Р-таза, 3 кл

На синтез 1 мол глюкозы из 2х ПВК надо 12 мол АТР.

 

Гликозилтрансферазные реакции.

Исходными соединениями для синтеза сложных углеводов являются фосфорилированные сахара – НДФ-cахара (нуклеозиддифосфат сахара).

В клетках растений, животных, микроорганизмов биосинтез полисахаридов осуществляется путем последовательных реакций трансгликолизирования.

Суть реакции: НДФ-глюкоза+ фруктозо-6-фосфат à НДФ + сахарозо-6-фосфат (Сахароза + H3PO4)

В реакциях участвует большое число молекул-доноров и молекула акцептора (затравка – небольшой фрагент данного полисахарида). Доноры - НДФ-сахара. Цепь молекулы затравки удлиняется путем последовательного переноса к одному из концов молекулы-затравки гликозильных остатков молекул-доноров. Число переносов может быть от сотен до тысячи и более, все они катализируются одним и тем же ферментом. Этот фермент специфичен к переносимому остатку и определяет природу гликозидной связи.

Гликозилтрансферазы (трансгликозидазы), ферменты 2 класса– ускоряют реакции переноса гликозильных остатков из молекул фосфорных эфиров или других соединений к молекулам моносахаридов, полисахаридов или других веществ, обеспечивая главным образом реакции синтеза и распада олиго- и моносахаридов. Пример фермента – гликогенсинтетаза, соединяется с гликогеном и образует комплексы, содержащие до 10 молекул фермента, локализованных по месту нередуцирующих концов наращиваемых олигосахаридных цепей.

Особенности биосинтеза полисахаридов:

1) Многоступенчатый процесс (при использование гликозилтрансферазных реакций (фрагменты цепочек и/или гликозильные остатки);

2) Использование специфических НДФ-сахаров для синтеза каждого полисахарида

3) Необходима «затравка» в виде небольшого низкомолекулярного фрагмента полисахарида, который должен синтезироваться.

4) гликозилтрансферазные реакции могут проходить путем переноса не отдельных гликозидных остатков, а фрагментами цепочек.

Примеры: образуются сахароза, лактоза, трегалоза, крахмал и т.д