Для триацилглицерина заданного состава напишите уравнения реакций полного окислительного распада в аэробных условиях с указанием названий соответствующих ферментов и их принадлежности к определенному классу. Рассчитайте, какое количество АТФ может синтезироваться окислительном распаде одного моля триацилглицерина. аккумулируемую энергию в килокалории на грамм. Сравните полученный результат с данными средней калорийности жиров. Объясните причины их расхождения. Напишите соответствующие суммарные уравнения окисления заданного триацилглицерина и сопряжённого окислительного фосфорилирования:
Капроновая, кротоновая, пальмитиновая.
Решение
На первом этапе распада триацилглицерида происходит образование глицерина и трех карбоновых кислот. Гидролиз идет постепенно. Сначала расщепляются эфирные связи в I м и 3-м положениях, т.е. внешние сложноэфирные связи. Эти реакции осуществляют липазы (класс: гидролазы), специфичные в отношении 1,3-эфирных связей триацилглицерина. Связи во 2-м положении гидролизуют другие липазы. Связи 1 и 3 гидролизуются быстро, а потом идет медленный гидролиз 2-моноглицерида.
Окисление глицерина происходит с образованием 22 молекул АТФ. Сначала происходит активация глицерола с образованием глицерол-3-фосфата под действием фермента глицеролфосфокиназа (класс: трансферазы):
Далее глицерол-3-фосфат окисляется до диоксиацетонфосфата под действием фермента глицеролфосфатдегидрогеназа (класс: оксидоредуктазы):
Затем образовавшийся диоксиацетонфосфат вступает в реакции гликолиза, где расщепляется с образованием углекислого газа и воды.
Расщепление жирных кислот происходит в результате -окисления.
На первом этапе происходит активация кислоты; Это осуществляется под действием фермента ацил-SKoA-синтетаза (класс: лигазы) присоединением к ней коэнзима А с образованием ацил-SКоА. Ацил-SКоА является высокоэнергетическим соединением
. Необратимость реакции достигается гидролизом дифосфата на две молекулы фосфорной кислоты.
Ацил-SКоА не способен проходить через митохондриальную мембрану, поэтому существует способ переноса жирной кислоты в комплексе с витаминоподобным веществом карнитином (витамин В11). На наружной мембране митохондрий имеется фермент карнитин-ацилтрансфераза I (класс: трансферазы).
После связывания с карнитином жирная кислота переносится через внутреннюю митохондриальную мембрану транслоказой. На внутренней стороне этой мембраны фермент карнитин-ацилтрансфераза II вновь образует ацил-SКоА, который вступает на путь β-окисления.
Процесс собственно β-окисления состоит из 4-х реакций, повторяющихся циклически. В них последовательно происходит окисление (ацил-SКоА-дегидрогеназа (класс: оксидоредуктазы)), гидратирование (еноил-SКоА-гидратаза (класс: гидролазы)) и вновь окисление 3-го атома углерода (гидроксиацил-SКоА-дегидрогеназа (класс: оксидоредуктазы)). В последней, трансферазной, реакции от жирной кислоты отщепляется ацетил-SКоА. К оставшейся (укороченной на два углерода) жирной кислоте присоединяется HS-КоА, и она возвращается к первой реакции. Все повторяется до тех пор, пока в последнем цикле не образуются два ацетил-SКоА.
Последовательность реакций на примере пальмитиновой кислоты приведена ниже:
Теперь рассчитаем количество молекул АТФ образовавшихся в результате окисления жирных кислот:
Окисление пальмитиновой кислоты
Так как имеется 16 атомов углерода, то при β-окислении образуется 8 молекул ацетил-SКоА
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
