![]() |
|
|
Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2как NADH. Однако концентрации реагентов внутри клеток далеко не всегда могут обеспечить полное обращение катаболических процессов. Это связано с тем, что величина AG0 для катаболических последовательностей имеет обычно отрицательный знак, в связи с чем для их обращения требуется высокая концентрация конечных продуктов, которые, однако, не успевают накапливаться в клетках, так как быстро выводятся из них. Например, NADH, образующийся при расщеплении жирных кислот, легко окисляется до NAD+, и поэтому его концентрация никогда не достигает уровня, необходимого для обращения последовательности р-окисления в сторону биосинтеза. Проблему обратимости катаболических реакций природа решила путем сопряжения биосинтетических реакций с реакцией расщепления АТР, о чем уже шла речь при обсуждении вопроса о сопряжении гидролиза АТР ic одной из биосинтетических последовательностей (гл. 7, разд. Е). Наряду с этим для осуществления реакций биосинтеза живые клетки используют также и другие способы утилизации свободной энергии, выделяемой при гидролизе АТР. Смысл многих, на гаервый взгляд непонятных стадий метаболизма может стать понятным, если <лметь в виду, что они предназначены для процессов сопряжения расщепления АТР с биосинтезом. Ниже рассмотрено несколько наиболее важных механизмов сопряжения этого типа. 1. Активация групп Рассмотрим образование сложного эфира (или амида) ,из свободной карбоновой кислоты и спирта (или амина) с отщеплением молекулы воды [уравнение (11-1)]. R—+ НО—R' ? Н20 (11-1) ОН (H2N —R') Эти реакции термодинамически невыгодны и в зависимости от условий и от структуры реагирующих соединений характеризуются величинами AG' (при рН 7), лежащими в пределах от +10 до 30 жДж-моль . Еще в давние времена химики-органики уже знали, что реакции этого типа можно ускорить, если тщательно удалять из реакционной смеси образующуюся воду. Однако более эффективным является «активация» карбоновой кислоты путем превращения ее в хлор ангидрид R— или просто в ангидрид R—С—О—С = 0. Нуклеофильная атака карбонильной группы в таких соединениях приводит к замещению хорошо Группа Типичная антивиравантя ерорма О Фоарорил — Р О" О II Суль фурил — S —О" О О Глакоэил Ацил — с — R Еноил R — С —? СН, О JCарбамоил НN — С О О II II R—О -Р —О- Р— О I I о оПирофосфат СН, о il " р R—С—О — Р—СГ I О Гнолфосфсгт О О I! II R — С) — Р — О—S — О I II О" о о R— С — S—R' Тиоэдэир , О О ? \ / о—р—сг сг о || R— С—О— Р—О" СН. оEm/Jipoctparrt О О НЛ* — с — о— Р—О' О' КарОамоилгросфат О н н !| R — N — С — N — Р— СГ 'I + I NH_. ОГуанидинфосфат О О II Ч R — С — О— Р— СГ оАцилдзоссрат А л к и л R —~ СН—Ь —R' R S - Аденозипметионин уходящей группы С1~ или R—С00~ Природа пошла именно по этому пути, образуя из карбоновых кислот такие производные, как ацилфос-фат или ацил-СоА (гл. 3, разд. Б; гл. 7, разд. Е; табл. 11-1). Преимущества этих активированных ацилпроизводных в реакциях биосинтеза видны из данных, приведенных в гл. 7 (разд. Е) и в табл^. 8-1. Одновременно с превращением карбоновой кислоты в «активный ацил» может происходить активация других групп. Сами «высокоэнергетические фосфаты» могут рассматриваться как активные фос-форильные соединения. Сульфат превращается в фосфосульфатангидридпроизводное активного сульфурила. Сахара превращаются в соединения, аналогичные глюкозо-1-фосфату или сахарозе, содержащие активные гликозильные группы. Потенциалы переноса группы в этих соединениях хотя, по-видимому, и не так велики, как потенциалы переноса фосфатной группы АТР, однако достаточны для того, чтобы сделать глюкозо-1-фосфат и сахарозу эффективными гликозилирующими агентами. В табл. 11-1 приведены некоторые из наиболее важных активируемых групп. Активирование групп обычно происходит за счет энергии, освобождаемой при отщеплении фосфатной группы от АТР. Об этом, в частности, шла речь в гл. 7 (разд. Е), где говорилось о центральной роли ацилфосфатов в метаболизме, подтверждаемой тем фактом, что они содержат как активируемую ацильную группу, так и активируемую фосфатную группу: О о II II R — С — О— Р—О-Ацилфостат о~ Активируемая Активируемая ацильная фосфатная группа группа Высокий потенциал переноса групп может быть сохранен в последующих реакциях либо одной группой, либо другой, но не двумя одновременно. Таким образом, замещение у атома фосфора кислородом ADP приведет к регенерации АТР и атака углерода —SH-группой даст тио-зфир. Некоторые другие соединения, приведенные в табл. 11-1, также могут расщепляться по двум путям, давая разные активируемые груп-пы, например фосфосульфатангидрид, еноилфосфат и карбамоилфосфат. Вероятнее всего, процесс расщепления АТР может быть сопряжен с синтезом активируемых групп только при условии образования промежуточных соединений этого типа. О важности таких общих промежуточных соедин |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|