Biochimica - Strutture

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Irato). composti con gruppi l'uno all'al-prodoteo (in"n:rso dellaH "- / 'zione relativamente piccola dell'energia h'bera standard. nriluciato fosforicogruppo dal•9 di.fosfatogruppotro in un pirofosforico sono chiamati (percondensazione residuoalC-3 del substrato primoaldolica) portarADP). applicano allasimili siesempio Regole denomina- ne8 del attivo. secondodi HisLo scambio sitodelFosforilazione del fruttosio 6-fosfato a &uttoaio al rilascio PiruvatoO O O CoA-BH CH3- C- S-CoAtris.fosforici.gruppi 1,4,5-trisfo..zione dei (come l'inositolo attivoresiduo del sidi sitoHisprotonico oprimo prodotto.1,6--bisfosfato Nella seconda delle due reazioni di inne- CH 0POf2 comporta come un catalizzaMtecon.la pagina )-, ).sfato; vedi 463) e (come nell'adenosina ifla fosfofruttochinasi-1 (PFK-1)sco della glicolisi, ca- acido generale. I Hsoluzione Il .Acetil-CoACffs-C-C "-trifosfato, ATP). Adeninaripristinailtalizza trasferimento di un gruppo

fosforico dall'ATPH yHzOPOrl'enzima. ATPH il:-0s11-N,;:;-H1s )1p - w=9 Piruvato =:A-H- A- AG' -31,4k0-ooc 9112o • /L_H o '\-NIHO - C- H F ilquesta fosforilazione livello del substratoIn a pHI:B - H- B - LJe SHH \_ prodotto compare prima nella sua forma enolica, eIsomerizzazioneLa base di Scbiff- :s: IHaC - O- H \- B: tautomerizza rapidamente e non enzimaticamenviene idrolizzata in +CHOH FAD NADH H+His2-Fo.sfoglicerato BN //una reuione che è prevalente aforma chetonica, pH 7:I\ 0lipoil-llà • )l'inverso della sua CHs OMic1amformazione. / o-Idrossietil-TPP FADiia ?Intermedio covalenteBa.9C Schiffdi NAD,.proton.ata enzima-enamhl.a I)Flpni 14.9 MECCANISMO D'AZIONE '"ZIOIMI d .. I•La tautomerizzazionefotfogHc:arato mutati. CHsDiid.roUpollfonnalion•di dal nalla dallaMorilidagli14.7Fl9ur• DHtino aliMwllo glucosio PiruvatoPiruvatocleidrogenaai,Fruttosio 1,6-bisfosfato(a) 9llceraldald• (a) Origine degli atomi

di carbonio dei due prodotti a tre atomi di3.fosfato. (forma enolica) (forma chetonica)E.icarbonio delle reazioni catalizzate dall'aldolasi e dalla ttiosio fosfato isomera prodottolisi.1 CH2 - 0 -® direazione complessiva ha una variazione enLaterminale delle due reazioni la gllceraldelde 3-fosfato (due molecole). Ciascun atomo èO O O CoA-BH CH3- C- S-CoA (b)I acqua 2-fosfoglicerato, generare ildal per fosfoenolpiru-2 standard fortemente negativa, dovutabera grinc= o )-, ). 1M dal addi carbonio della gllceraldelde 3·fosfato deriva da uno o dall'altro di due atomi specifici delFlgur• Dearbo11ll1lloneo11k11ttva piruvato una transesterlftcazione In cui Il gruppo-SH del CoAsostltulsce Ilif vato (PEP):Il .Acetil-CoAICffs-C-C "- te alla conversione spontanea della forma enolicSIglucosio. noti che la numerazione degli atomi di carbonio della gllceraldelde 3-fosfatoeia d•ll•uedl-CoA ,.111tclllcompl1510 plnrnto d4ikl'09'1m"I. gruppo

-SH di E2' generando acetil-CoA e la forma completamenteHOJC- H edifferisce da quella della molecola di glucosio da cui la gllceraldelde 3-fosfato deriva. Nella la Figuraruvato nella forma ch.etonica 13.1(vediI il: / o-OèPiruvato Il destino del piruvato tracciato In rosso. Nella tappa Il piruvato ridotta (ditiolo) del gruppo lipoilico. Nella tappa 1a diidrolipoilglic:eraldelde 3-fosfato, Il gruppo funzionale più complesso (Il carbonile) specificato comeè911o • dlaca metà dell'energia rilasciata dall'idrolisi/L_ HaO ?51 reagisce con la tiamina pirofosfato legata alla piruvato deidrogenasi deidrogenasi catalizza il trasferimento di due atomi di idrogeno.! (EJ) =Questa variazione nella numerazione degli atomi di carbonioC-1.F 0 kJ/mole) viene conservata nella(àG' -61,9H- C- OH LJe c- ol'SH\_ importante per interpretare gli esperimenti nei quali viene usatoè =andando incontro a decarbossilazione efennando un

composto(E dal gruppo lipoilico ridotto di E al suo gruppo prostetico FAO,zione del legame fosfoanidridico dell'ATP 0(AG'1)I -® Derivato 2enola.si1Derivato e6 glucosio in cui un singolo atomo di carbonio marcato con unè+ 11CHOH FAD NADH H+CH2 - O Pdagli atomi idrossietilico (vedi la Figura S). La piruvato deidrogenasi catalizza14.1 kJ/mole), mentre la restante kJ/mdagli (-31,4ripristinando la ferma ossidata della lipoil-lisina di E Nella tappaatomi parte•CH2eI 2radioisotopo. (Vedi i Problemi 6 alla fine del capitolo.)90lipoil-llàa • )carboniodiCHs stituisce la forza trainante che spinge la reazion9 .OMic1amcarbonio ·di anche la tappa in cui si ha il trasferimento di due elettroni e Il FADH ridotto sull'enzima E trasferisce uno Ione Idruro al NAo+,2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvatodel glucosioIdrossietil- aldo!ll81 del glucosio 2 3la sintesi dell'ATP. regolazione della piruvatoLa(b) Derivato dagli atomi =TPP FADiia del gruppo

Il testo formattato con i tag HTML sarebbe il seguente:

acetilico dalla TPP alla ferma ossidata della lipoil-lisina è formando NADH.11 complesso enzimatico ora pronto per un altro7,5kJ/mole0àG'NAD,.41 CH2 - o - ® H- c = o carbonio del glucosiodi verrà trattata nel Capitolo 15.I I dell'enzlma del nucleo, la dlldrollpoll transacetlasl fonnando(E;t), ciclo. {I colori delle subunltà corrispondono a quelll della Figura4 3 H J c = oo Il meccanismo della reazione enolasica coinvolge un inter-o-Gliceraldeidesc= o H- C- OH2 21 8La è un acetii Uoestere con Il gruppo llpolllco ridotto. tappaDiid.roUpoll 3-fosfato 165b.}

I I • Il bilancio complessivo comporta un guadagno nettmedio enolico stabiliz2ato dall!Mg2+ (vedi Figura 6.26).laH- 1 - 0H5 2ocleidrogenaai,3 CH OH CH o - ® 6- diATP2 2 reazione converte un composto con un potenziale diLaE.i 36 1 CH2 - 0 -@o trasferimento del gruppo fosforico relativamente basso questo punto è possibile fare un bilancio dellaADiidrossiacetone Gliceraldeide

lfu.sfato 3-fosfato 0AG' di idrolisi del 2-fosfuglicerato kJ/mole)(il -17,6è in (1) destino degli atomi di cper quanto riguarda ildal ado11ll1lloneo11k11ttva piruvato una transesterlftcazione In cui Il gruppo-SH del CoAsostltulsce Il O di 0uno con un elevato potenziale trasferimento (il dicinque reazioni mostrata nella Figura 16.6 un esem-diLa essenzialmen- AG' èdeidrogenazione del piruvato. tappa ADPè (2) l'ingresso di Pi e e la produzdel glucosio,d•ll•lllcompl1510 plnrnto d4ikl'09'1m"I. gruppo -SH di E2' generando acetil-CoA e la forma completamenteReuioni successiveeOè tracciato In rosso. Nella tappa Il piruvato della glicolisiridotta (ditiolo) del gruppo lipoilico. Nella tappa 1a diidrolipoil Gli intermedi dellapio di deiisome:rasitriosio fosfato inaanalamento 1ub1trati.dallate identica alla reazione catalizzata piruvato decar-a pirofosfato legata alla piruvato deidrogenasi deidrogenasi catalizza il

trasferimento di due atomi di idrogeno(EJ) sequenza a molte tappe non si allontanano mai dalC-1la Figura 14.15c); l'atomo del piruvatobossilasi com-(vedio a decarbossilazione efennando un composto dal gruppo lipoilico ridotto di E al suo gruppo prostetico FAO,2 e EzFigura S). La piruvato deidrogenasi catalizza14.1 ripristinando la ferma ossidata della lipoil-lisina di E Nella tappa plesso e la concentra2:ione locale del substrato di vienerilasciato sotto forma di C0 e l'atomo C-2, che nel• viene2 2cui si ha il trasferimento di due elettroni e Il FADH ridotto sull'enzima E trasferisce uno Ione Idruro al NAo+,2 3 mantenuta molto elevata. l!incanalamento evita anche lapiruvato ha lo stato di ossidazione di un'aldeide, viene le-alla TPP alla ferma ossidata della lipoil-lisina èformando NADH.11 complesso enzimatico ora pronto per un altro sottrazione del gruppo acetilico attivato da di altricome gruppo Questa primagato allao, la dlldrollpoll transacetlasl

fonnando TPP(E;t), ciclo. {I colori delle subunltà corrispondono a quelll della Figura parteidrossietilico.8La èn Il gruppo llpolllco ridotto. tappa 165b.} può essere un substrato. Come vedremo, unenzimi di cuitappa più lenta e quindi quella che limita la velocitàlaè è isimile meccanismo incanalamento del substrato tra si-diprocesso; il ilessa anche punto in comples-dell'interoè cui ti attivi viene usato altri che utilizzano cofattoriinso PDH esercita sua specificità di substrato. Nella tappa enzimilaO cinque reazioni mostrata nella Figura 16.6 un esem-diLa essenzialmen- èel piruvato. tappaè gruppo idrossietilico os.sidato a livello di aci- lipoato, biotina o un'unità simile al. , ilGli intermedi dellapio di vienedeiinaanalamento 1ub1trati.dalla CoAcomeazione catalizzata piruvato decar- sequenza a molte tappe non si allontanano mai dalC-1Figura 14.15c); l'atomo del piruvato com-

Può facilmente prevedere, mutazioni nel sottogruppo carbossilico (acetato). Due elettroni rimossi nella reazione del complesso e la concentrazione locale del substrato di viene a forma di CO e l'atomo C-2, che nel gene del complesso PDH o carenze di tiamina potrebbero avere conseguenze deleterie. L'incanalamento evita anche il lato di ossidazione di un'aldeide, viene letto sull'Ez formando due gruppi tiolici Il residuo lico (-SH). La sottrazione del gruppo acetilico attivato da di altrime gruppo Questa prima parte idrossietilico può essere un substrato. Come vedremo, enzimi di cui Gli privi di tiamina non sono grad