2. Этапы цтк.

1. Синтез лимонной кислоты (цитрата).

Ацетил-КоА – продукт окислительного декарбоксилирования пирувата – конденсируется с щавелевоуксусной кислотой. Фермент, катализирующий реакцию – цитратсинтаза. Реакция синтеза осуществляется за счет энергии макроэргической связи в ацетил-КоА, реакция необратима.

2. Превращение цитрата в изоцитрат.

Реакция обратима. Фермент, катализирующий реакцию – аконитаза.

СООН СООН СООН

СН₂ СН₂ СН₂

_{− НОН + НОН}

НО-С-СООН С-СООН НС-СООН

СН₂ СН Н-С-ОН

СООН СООН СООН

Цитрат Цис-аконитат Изоцитрат

3. Окислительное декарбоксилирование изоцитрата.

Фермент, катализирующий реакцию – изоцитратдегидрогеназа. Существует две формы изоцитратдегидрогеназы: НАД⁺, НАДФ⁺. НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа является аллостерическим ферментом, которому в качестве специфического активатора необходим АДФ. Кроме того, фермент для проявления своей активности нуждается в ионах Mg²⁺или Мn²⁺. Самая медленная реакция ЦТК.

СООН СООН СООН

СН₂ НАД⁺ НАДН+Н⁺ СН₂ СО₂ СН₂

НС-СООН НС-СООН СН₂

НС-ОН С=О С=О

СООН СООН СООН

Изоцитрат Щавелевоянтарная к-та α-кетоглутаровая

(оксалосукцинат) (α-кетоглутарат)

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата.

Катализирует реакцию – α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс (3фермента и 5 коферментов: ТДФ, НАД⁺, ФАД⁺, липоевая кислота и КоА). Реакция однонаправленная, протекает с образованием сукцинил-КоА. Сукцинил-КоА – высокоэнергетическое соединение. Механизм этой реакции сходен с таковым реакции окислительного декарбоксилирования пирувата до ацетил-КоА, α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс напоминает по своей структуре пируватдегидрогеназный комплекс.

СООН СООН

СН₂ СН₂

НАД, ФАД, ТДФ, ЛК, КоА СО₂

СН₂ СН₂ + НАДН⁺ + Н⁺

С=О С=О-S-КоА

СООН α-кетоглутарат Сукцинил-КоА

5.Превращение сукцинил-КоА в сукцинат.

Фермент, катализирующий реакцию - сукцинил-тиокиназа, при участии ГДФ и Н₃РО₄. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную кислоту (сукцинат). Энергия макроэргической связи сукцинил-КоА затрачивается на образование ГТФ, которая в свою очередь используется на синтез АТФ из АДФ и фосфата:

СООН СООН

ГДФ + Н₃РО₄ ГТФ

СН₂ СН₂

+ КоА-SН

СН₂ ГТФ + АДФ → АТФ → Н₃РО₄ + АДФ СН₂

С=О~S-КоА СООН

Сукцинил-КоА Янтарная к-та (сукцинат)

6. Дегидрирование сукцината с образованием фумарата.

Фермент катализируемый реакцию - сукцинатдегидрогеназа. Окисление сукцината катализируется сукцинатдегидрогеназой, в молекуле которой с белком прочно связан кофермент ФАД. В свою очередь сукцинатдегидрогеназа прочно связана с внутренней митохондриальной мембраной:

СООН СООН

ФАД ФАД · Н₂

СН₂ СН

СН₂ СН

СООН СООН

Сукцинат Фумарат