Transcript Glüoksülaadi tsükkel Glüoksülaadi tsükkel on taimedes ja

Glüoksülaadi tsükkel
06. 09. 2005
Järgmine loeng- Glükoneogenees
Meelde tuletada:
millistesse klassidesse jaotatakse ensüümid katalüüsitava
reaktsiooni alusel
glükolüüsi raja reaktsioonid, ja nende termodünaamika
Tsitraaditsükkel
Summaarne reaktsioon
3NAD+ + FAD + GDP + Pi + AcCoA
3NADH + FADH + GTP + CoA + 2CO2
Glüoksülaadi tsükkel
Glüoksülaadi tsükkel on taimedes ja mikroorganismides
toimiv rada, mis võimaldab suhruid sünteesida AcCoAst lähtudes, st 2C süsiniku allikal kasvada
Tsitraaditsükkel võimaldab küll saada anaboolseteks
eesmärkideks kasutatavaid vaheühendeid, ent
summaarselt süsinikku selle tulemusena ei fikseerita
Glüoksülaadi tsükli reaktsioonidel CO2 ei elimineerita
+AcCoA
Glüoksülaadi tsüklis on vajalikud 2 täiendavat
ensüümi:
Isotsitraadi lüaas
Malaadi süntaas
Isotsitraat
Glüoksülaat + Suktsinaat
Glüoksülaat + AcCoA
Malaat + CoA
Glüoksülaadi tsükkel toimub glüoksüsoomides
Suktsinaadi DH, fumaraasi ja malaadi DH reaktsioonid
toimuvad mitokondrites
Pentoosfosfaadi rada
Pentoosfosfaadi rada
Vajalik NADPH ja riboos-5-fosfaadi sünteesiks
NADH ja NADPH- keemiliselt sarnased, ent
metabolismis erinevate funktsioonidega.
NADH- elektronide doonor hingamisahela jaoks
NADPH- anabolismis redutseeriva jõu allikas, eriti
oluline rasvhapete ja kolesterooli biosünteesis.
3G-6-P + 6NADP+ + 3H2O
3CO2 + 2F6P + GAP
6NADPH + 6H+
Pentoosfosfaadi raja reaktsioonid võib grupeerida 3
klassi
1. Oksüdatiivsed reaktsioonid:
3G-6-P + 6NADP+ + 3H2O
3Ribuloos-5-PO4
6NADPH + 3CO2 +
2. Isomerisatsiooni-epimerisatsiooni reaktsioonid:
3Ribuloos-5-PO4
Riboos -5-PO4 + 2Ksüluloos-5-PO4
3. C-C sidemete tekke ja katkemise reaktsioonid:
Riboos-5-PO4 + 2Ksüluloos-5-PO4
2F-6-P + GAP
Nicotinamide
Adenine
Dinucleotide
H
C
NH 2
O

O
P
O
+
N
CH 2
O
H
H
NH 2
O
N
N
P
O
CH 2
O
Redokspotentsiaalid
praktiliselt samad
Vajalik kataboolsete ja
anaboolsete protsesside
lahushoidmiseks
OH
OH
O
nicotinamide
NADH- katabolism
NADPH-anabolism
H
H

O
H
N
O
adenine
H
esterified to
Pi in NADP+
H
H
OH
N
OH
Glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas
Pöördumatu, reguleeritud (NADPH, AtsüülCoA inhibeerivad)
Produktideks laktoon ja NADPH
Fosfoglükonaadi dehüdrogenaas
Laktooni tsükkel on ebastabiilne, ent tsükli lagunemist
katalüüsib ka laktonaas
Ribuloos-5-PO4 isomeraas
Süsinikskelettide ümbergrupeerimisi viivad
läbi 2 ensüümi, nende reaktsioonide
tulemusel tekivad glüteseraldehüüd-3-fosfaat
ja fruktoos-6-fosfaat.
Transketolaas kannab üle C2 rühmi.
Analoogiliselt püruvaadi dehüdrogenaasiga
on TPP sõltuv ensüüm.
Transaldolaas kannab üle C3 rühmi :
katalüütilise tsükli käigus moodustab lüsiini
jääk Schiffi aluse
Transketolaas vajab
TPP-d
Süsinikskeleti ümbergrupeerimised pentoosfosfaadi rajas
Pentoosfosfaadi raja kontroll
Vastavalt NADPH vajadusele kontrollitakse
glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaasi. Juhul kui
vajatakse ainult riboos-5-fosfaati (DNA ja RNA
süntees) kasutatakse transketolaasi ja
transaldolaasi reaktsioone ja lähtutakse fruktoos6-fosfaadist ja glütseeraldehüüd-3-fosfaadist.
NADPH vajatakse glutatiooni reduktaasi tööks
Redutseeritud glutatiooni on vaja glutatiooni
peroksüdasi jaoks vesinikperoksiidi ja mitmesuguste
orgaaniliste peroksiidide kahjutustamiseks. Ensüümi
kofaktor on seleen.
O
H3+N
CH
CH2
CH2
C
O
NH
COO-
CH
C
NH
CH2
COO-
O
CH2
2
S
H3+N
S
COO
+
H3 N
CH
-
COO-
CH2
CH2
CH2
C
O
NH
CH
CH
CH2
CH2
C
O
NH
CH
CH2
SH
C
O
NH
CH2
COO
-
C
NH
CH2
COO-
Glutatioon väldib redutseerunud
SH
oksüdeerimist
R
S
P-SH + P’-SH + O2
S
R’
P-S-S-P’ + H2O
P-S-S-P’
G-SH
P-SH + G-S-S-P
G-SH
G-S-S-G + HS-P
Glutatiooni reduktaas sisaldab FADi
Glutatiooni reageerimine peroksiididega
2GSH + RA-O-O-H
G-S-S-H + ROH + H2O
Pidev glutatiooni olemasolu on vajalik erütrotsüütide
terviklikkuse säilitamiseks
~ 400,000,000 indiviidi on defektsed glükoosi
dehüdrogenaasi osas!
Glükoosi metabolismi ülevaade