Окислительное декарбоксилирование 2-оксоглутарата

α-кетоглутарат под действием надмолекулярного мультиэнзимного комплекса – α-кетоглутарат-дегидрогеназного комплекса (другое название 2-оксоглутарат-дегидрогеназный комплекс)

 

 

комплекс содержит 3 фермента + 5 кофакторов: 2-оксоглутарат-дегидрогеназа (ТДФ), Липоилсукцинилтрансфераза (КоА, ЛК-липоевая к-та), Дигидролипоилдегидрогеназа (НАД+, ФАД) – в скобках написаны кофакторы

в результате окисления 2-оксоглутарата, параллельно идет еще и отщепление карбоксильной группы и происходит укорочение углеродной цепочки и образуется 4-углеродная молекула Сукцинил-КоА

превращается в сукцинил КоА

кроме того энергия накапливается не только в восстановленном НАД, но а так же в макроэргической тиоэфирной связи

данная р-я абсолютно необратима в условиях к-ки, т.к. происходят очень большие потери свободной энергии

Образование сукцината

энергия не теряется, а в ходе следующей р-ии происходит синтез ГТФ – пример р-ии – субстратного окислительного фосфорилирования, т.е. энергия окисления α-кетоглутарата накапливается сначала в макроэргической связи сукцинил КоА, а затем она не рассеивается, а используется для синтеза ГТФ, который является аналогом АДФ, для расщепления пирофосфатной связи,т.е. при расщеплении до ГДФ, высвобождается такое же кол-во энергии, т.е. 7,3 ккал/моль

КоА отщепляется, образуется янтарная к-та

Фермент: сукцинатсинтетаза

 

 

Дегидрирование сукцината и образование малата

Р-я окисления, в отличие от предыдущих р-ии окисления, фермент является ФАД-зависимым, это сукцинатдегидрогеназа

Фермент: фумаратгидратаза

Фермент: сукцинатдегидрогеназа

 

Сукцинатдегидрогеназа за счет того, что в активном центре содержится ФАД, на него передаются 2 атома водорода,

????????

К-та превращается в фумаровую к-ту, она непредельная, поэтому окисляться путем дегидрирования не может, еще одна молекула воды спасает положение, т.е. по месту разрыва двойных связей происходит присоедините воды и образуется яблочная к-та – малат

Фермент, катализирующий данную р-ю называется фумаратгидратаза

Дегидрирование малата

Далее малат подвергается окислению путем дегидрирования, поскольку Фермент является НАД-зависимым, в итоге образуется оксалацетат – щавелеуксусная к-та

Фермент: малатдегидрогеназа

 

Цикл замкнулся

Что происходит в цикле Кребса?

Суммарное уравнение цикла Кребса

 

 

При окислении 1 моля ацетила выделяется 1050 кДж энергии, из них

•  80% (840 кДж) накапливается в молекулах НАДН2, ФАДН2 и в макроэргической связи ГТФ

•  20% (210 кДж) рассеивается в виде тепла