7)=—31 к Дж • моль"1.

1) Однако общепринятое представление о том, что в процессе глюконеогенеза пи-руваткииаза не катализирует обратной реакции, было подвергнуто сомнению [17].

У бактерий и у растений были обнаружены два фермента, которые могут превращать пируват непосредственно в PEP. В каждом из этих случаев, так же как и в рассмотренных в предыдущих разделах ферментных животных системах, такое превращение сопровождается рас

ходованием двух высокоэнергетических связей АТР. Фосфоенолпируват-синтетаза Е. coli сначала, по-видимому, переносит пирофосфатную группу от АТР к Y-группе фермента [уравнение (11-22)], после чего одна фосфатная группа этого промежуточного соединения удаляется в результате гидролиза [пунктирная линия в уравнении (11-22), стадия

Е—Y

АТР AMP

E~Y-(P)-(P)

PEP

(11-22)

б], обеспечивая образование большого количества промежуточного соединения E-Y-P, которое реагирует с пируватом и дает PEP [18]. Аналогичный фермент, пируват, фосфат—дикииаза, был впервые идентифицирован в тропических травах, и сейчас известно, что он играет важную роль в функционировании систем, концентрирующих СОг в так называемых С4-растениях (гл. 13, разд. Д,9) [19, 20]. Этот же фермент принимает участие в глюконеогенезе у Acetobacter [20]. О механизме функционирования этого фермента можно судить исходя из уравнения (11-22). Единственное его отличие от фосфоенолпируватсинтетазы Е. coli состоит в том, что атакующим нуклеофилом [уравнение (11-22), стадия в] является не вода, а неорганический фосфат, и в качестве продукта образуется неорганический пирофосфат, который, вероятно, подвергается затем гидролизу под действием фосфатазы. Суммарная реакция в конечном счете оказывается такой же, как и в случае РЕР-синте-тазной реакции.

Здесь имеет смысл задать студенту вопрос. Дело в том, что такой же конечный результат должен был бы получиться, если бы промежуточное соединение Е—Y—Р в уравнении (11-22) образовалось в результате переноса фосфатной группы от АТР на Y. Продуктом явился бы в этом случае ADP. Для того чтобы довести процесс до конца, эту молекулу ADP можно было бы гидролизовать до AMP и Pi специальной фосфатазой. Почему этот процесс никогда не используется в природе?

6. Построение углеводородных цепей с двухуглеродными единицами

При р-окислении от цепи жирных кислот отщепляется по два углеродных атома одновременно. В биосинтезе же жирных кислот этот процесс протекает в обратном направлении, причем в качестве исходного материала используются двухуглеродные ацетильные единицы ацетил-СоА. Выше уже были рассмотрены вопросы о сопряжении этого процесса с расщеплением АТР при помощи последовательности карбоксилирование— декарбоксилирование, о роли ацилпереносящего белка (разд. Б,4), и об использовании NADPH в качестве восстановителя (разд. В).

Полная последовательность реакций биосинтеза жирных кислот показана на рис. 11-2, на которой она еопоставлена с последовательностью реакций при р-окислении. Почему же Р-окисление требует наличия СоА-производных, тогда как биосинтез нуждается в более сложном соединении: белке — переносчике ацильной группы (АПБ)? Причина этого связана, вероятно, с процессами регуляции. АПБ представляет собой сложное соединение, способное поддерживать рост цепи жирной кислоты и обеспечивать ее переход от одного фермента к другому. Если у Е. coli различные ферменты, катализирующие реакции, показанные на рис. 11-2, обнаруживаются в цитозоле и ведут себя так, как если бы они были независимыми друг от друга белками, то у Mycobacterium, в дрожжах, у Euglena, в тканях голубей и крысы они образуют мультифер-ментные комплексы. Синтетаза жирных кислот из дрожжей имеет мол. вес 2,3 млн. и под электронным микроскопом напоминает комплекс дегидрогеназы кетокислот (гл. 8, разд. К).

Судя по всему, молекула АПБ находится в центре комплекса, и растущая цепь жирной кислоты, расположенная на конце фосфопантетено-вой простетической группы, движется от одной субъединицы к другой [23]. «Затравка» (у Е. coli это обычно ацетил-СоА) переносит ее «ацильную группу» сначала к центральной молекуле АПБ (рис. 11-2, стадия а), а затем к расположенной «на периферии» тиольной (—SH) группе, вероятно боковой группе цистеина в одной из субъединиц белка (стадия б), после чего малонильная группа переносится (стадия г) от малонил-СоА к свободной тиольной группе АПБ. Конденсация (стадия д) происходит с участием освободившейся «периферийной» тиольной группы. Однако эта группа не может быть вновь использована до тех пор, пока образующаяся р-кетоацильная группа не пройдет через всю последовательность восстановительных реакций (стадии ж—и). На заключительных стадиях растущая цепь переходит на периферическую —SH-группу (стадия к), и новая молонильная единица включается в центральный АПБ.

После того как длина цепи достигнет 12 атомов углерода, ацильная группа уже перестает поступать в цикл, а переносится на молекулу СоА (стадия л), и рост цепи, таким образом, заканчивается. Вероятность окончания роста цепи повышается по мере у