огруппы при образовании сернокислых эфиров. Цикл завершается еще двумя дополнительными реакциями. На стадии г [уравнение (П-4)] сульфогруппа переносится на акцептор, а на стадии д лишняя фосфатная группа отщепляется от аденозин-З'^'-дифосфата специфической

«фосфатазой. Поскольку в процессе превращения AMP в ADP расходуется еще одна (третья) высокоэнергетическая связь АТР, процесс

о

о

О — 5 — О — Р—О — Аденозин

Аден или л сульфат

+ 45кДж моль^УСульфурилпэа

РР,-1"

АС рН = *LH,0 — 33 кДк-моль

2 Г,1' + Н+

О

~о—S—О—Р—о—сн,

II I

о о

3- фогфо 5 - аденилилсулырот или 3 - фосфоаденозин - 5'~фосф0 с у ль фа т

Н О

Аденозин - 3 5-дифассрат

О _ О ~

Фосфатаза

(11-4)

Акцептор сульдэат

образования одной молекулы эфира серной кислоты в сумме требует расхода трех высокоэнергетических фосфатных связей.

Аналогичным примером использования АТР может служить его участие в фотосинтетическом восстановлении двуокиси углерода, в процессе которого АТР фосфорилирует рибулоэо-5-монофосфат до рибуло-зодифосфата, после чего фосфатные группы удаляются в результате действия фосфатазы на фруктозодифосфат и седогептулозодифосфат

(разд. Г, 2). Фосфатазы, участвующие в биосинтетических реакциях, характеризуются обычно высокой степенью субстратной специфичности, чем существенно отличаются от неспецифических фосфатаз, относящихся к ферментам, участвующим в процессах переваривания пищи

(гл. 7, разд. Д, 1).

4. Карбоксилирование и декарбоксилирование; синтез жирных -кислот

Четвертый способ, при помощи которого расщепление АТР может быть сопряжено с биосинтетическими реакциями, стал известен только «есколько лет назад, когда Уакил (Wakil) с сотрудниками показал, что ?синтез жирных кислот в цитоплазме животных клеток стимулируется двуокисью углерода. Однако при использовании в эксперименте 14С02 в образующихся жирных кислотах радиоактивность не обнаруживается. После этого было установлено, что ацетил-СоА карбоксилируется до чиалонил-СоА, причем этот процесс требует присутствия АТР и биотина

uu» ^vjjaojiui4_7i пиише МОЛЕКУЛЫ 10Э

[уравнение (11-5); см также гл. 8, разд В]. Образующаяся в этой реакции карбоксильная группа затем в результате декарбоксилирования превращается снова в С02.

О HCCV АТР ADP + Pt

CHj—С — S — СоА ^ >

ОООС —СН, —C — S —СоА (11-5)

Активируемые водороды

Группа, которая б дальнейшем ydas/яе/пся б результате декарбоксилирования

Теперь мы знаем, что как ацетильная группа ацетил-СоА, так и ма-лонильная группа малонил-СоА переносятся на атомы серы фосфо-пантетеновых групп низкомолекулярного белка, осуществляющего перенос ацильных групп (АПБ; см. гл. 8, разд. Б,3). Далее малонильная группа малонилпереносящего белка (малонил-АПБ) конденсируется с ацетил-АПБ Образующаяся неустойчивая р-кетокислота, взятая в квадратные скобки в уравнении (11-6), судя по всему, декарбоксилируется или конденсирующим ферментом, или в ходе дальнейших реакций. СумО

соо

о

R —С

S—АПБ

V

+ н,с—с

S—АПБ ^ АПБ—SH

О СООН

О

R—С—С—С

И

S—АПБ

^ СО

о

о

R

С—СН, — С —S—АПБ В- Кетоаиим ~ АПЬ

01-6)

марный результат декарбоксилирования состоит в том, что оно приводит к завершению реакции, а также к образованию связи С—С с расщеплением АТР, необходимым для стадии карбоксилирования.

Другая функция цикла карбоксилирование — декарбоксилирование также более или менее ясна. Она состоит в том, что присоединенная карбоксильная группа в малонил-СоА способствует активации метиле-новых атомов водорода и их отщеплению в виде Н> и тем самым облегчает конденсацию. По-видимому, оба этих процесса важны для синтеза жирных кислот через малонил-СоА. Как уже упоминалось выше, часто бывает трудно точно установить, какой путь играет более важную роль в эволюции конкретного метаболического процесса.

Карбоксилирование с последующим декарбоксилированием является важной стадией также и некоторых других биосинтетических про4bt> i лава i i

цессов. Иногда декарбоксилирование, следующее за карбоксилирова-нием, происходит не через одну, а через несколько стадий, как это имеет место, например, в случае превращения пирувата (или PEP) в уриди-ловую кислоту [уравнение (11-7); детали см. на рис. 14-9].

Пируват

АТР^ ADP + Р,

СО*

Оксалоацетат

Asp

СОг

Оротидим - 5 - дюсрат

» Уридиловая (11-7)

кислота (UMPJ

В. Роль восстановителей в реакциях биосинтеза

Еще одно «важное различие между биосинтезом жирных кислот и {5-окислением (в животных клетках) состоит в том, что аосолютно необходимым условием биосинтеза жирных кислот является наличие NADPH, тогда как р-окисление требует наличия NAD+ и флавопротеи-дов (рис. 11-2). Это обстоятельство в сочетании с многими другими фактами позволило сформулировать общее правило, согласно которому восстановительные реакции, протекающие в процессе биосинтеза, обычно нуждаются не в NADH, а в NADPH (гл. 8, разд. Ж). Многие измерения показали, что в то время как в цитозоле эукариотических клет