Как рассмотрено выше, цикл лимонной кислоты служит для окисления до СО2 и Н2О ацетил-КоА и, таким образом, является заключительным этапом катаболизма углеводов, жирных кислот и аминокислот. Но, кроме того, цикл играет значительную роль и в биосинтезе основных классов биомолекул. Так, субстрат и промежуточные продукты могут выходить из цикла и использоваться как предшественники для биосинтеза различных соединений. В частности, альфа-кетоглутарат, оксалоацетат, а также тесно связан с циклом лимонной кислоты пируват используются для синтеза аминокислот. Оксалоацетат является промежуточным продуктом глюконеогенеза — процесса синтеза глюкозы из неуглеводных предшественников (лактата и пирувата, аминокислот). Таким образом, любой промежуточный продукт цикла лимонной кислоты, переходя в оксалоацетат, может применяться для синтеза глюкозы и гликогена. Ацетил-КоА является исходным веществом для синтеза жирных кислот, который осуществляется в цитоплазме. И поскольку ацетил-КоА образуется в митохондриях, а через митохондриальную мембрану прямо не переносится, транспортной системой является сама лимонная кислота. То есть в условиях, способствующих использованию ацетил-КоА для синтеза жирных кислот, митохондриальная цитрат-синтаза катализирует образование лимонной кислоты, которая не начинает цикл, а значит в цитоплазму, где под действием фермента цитратлиазы распадается на ацетил-КоА и оксалоацетат. Еще один промежуточный продукт цикла лимонной кислоты — сукцинил-КоА — используется для синтеза гема.
При применении промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты (от цитрата в оксалоацетата) для биосинтеза различных веществ в клетке снижается содержание оксалоацетата и в результате активность цикла должна бы уменьшаться вплоть до остановки его. Такая вероятность предотвращается реакциями, которые покрывают потери промежуточных продуктов цикла. Основной из них является превращение в митохондриях пирувата в оксалоацетат под действием пируваткарбоксилазы.
В пируваткарбоксилази коферментом выступает витамин биотин. За счет расщепления АТФ образуется промежуточный комплекс — фермент-биотин-СОО-, из которого карбоксильная группа переносится в пируват. Активатором пируваткарбоксилазы является ацетил-КоА. Таким образом, при наличии ацетил-КоА и недостачи оксалоацетата стимулируется пируваткарбоксилазна реакция, в результате образуется больше оксалоацетата, что обеспечивает синтез лимонной кислоты и функционирования цикла. Использование промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты с биосинтетическую целью должно сопровождаться катаболическим активностью цикла для образования АТФ, который необходим для осуществления реакций анаболизма. Таким образом, цикл должен одновременно выполнять обе функции. Отметим, что окисление ацетил-КоА в цикле, то есть катаболической функция, не требует одновременного применения промежуточных продуктов для синтеза биомолекул.
Итак, цикл лимонной кислоты вместе с тканевым дыханием и окислительного фосфорилированием обеспечивает образование основного количества АТФ в клетке, объединяет процессы метаболизма всех основных классов биомолекул, связывает процессы катаболизма и анаболизма.
(Пока оценок нет)Сочинение по литературе на тему: Роль цикла лимонной кислоты в анаболизме
Роль цикла лимонной кислоты в анаболизме