CH
2
OPO
3
H
2
CH
2
OH
|
mutaza
|
2 CHOH
2 HC-O-PO
3
H
2
| |
COOH COOH
3-fosfoqliserin 2-fosfoqliserin
turşusu turşusu
9. Əmələ gəlmiş 2-fosfoqliserin turşusu spesifik
enolazaların köməyilə 2-fosfoenolpiroüzüm turşusuna çevrilir.
Bu reaksiya magnezium, manqan və ya sink ionlarının iştirakı
ilə fəallaşır.
CH
2
OH CH
2
|
enolaza
|
2 HC-O-PO
3
H
2
2 C-OPO
3
H
2
| |
COOH
-H
2
O
COOH
2-fosfoqliserin fosfoenolpiroüzüm
turşusu turşusu
Bu reaksiya flüor ionunun təsirindən tamamilə dayanır.
Müəyyən edilmişdir ki, flüor enolazanın aktivliyini kəskin
zəiflədir.
10. Qlikolizin sonrakı mərhələsində fosfoenolpiroüzüm tur-
şusunun defosforlaşması baş verir və nəticədə enolpiroüzüm
turşusu yaranmaqla, fosfor turşusunun qalığı ADP-ə keçir.
Beləliklə də, iki molekul fosfoenolpiroüzüm turşusunun
çevrilməsi hesabına 2 molekul ATP alınır.
CH
2
CH
2
CH
3
||
+2ADP
|| |
2 C-O-PO
3
H
2
2 COH
→
2
C=O
|
-2ATP
| |
COOH COOH COOH
fosfoenolpiroüzüm enolpiroüzüm piroüzüm
turşusu turşusu turşusu (piruvat)
Hazırda sübut edilmişdir ki, qlikolizin ümumi sürəti, fosfofruk-
tokinazanın kataliz etdiyi reaksiyalarla məhdudlaşa bilir.
Qlikolizin əhəmiyyətini onun energetik effektivliyi baxı-
mından qiymətləndirmək düzgün hesab edilmir. Bu prosesdə,
tənəffüs substratında kəskin biokimyəvi dəyişikliklər baş verir
və prosesin sonunda kimyəvi cəhətdən fəal və labil
(mütəhərrik) metabolit-piroüzüm turşusu əmələ gəlir.
3.1.4. Qlikolizin son məhsullarının çevrilmə yolları.
Qıcqırma (anaerob tənəffüs)
Qlikolizin son məhsulu olan piroüzüm turşusunun sonrakı
çevrilməsi oksigenin iştirakı olmadan gedərsə (anaerob şəraitdə)
bu proses qıcqırma adlanır. Qıcqırmanın müxtəlif növləri vardır.
Həmin növlərin ilk mərhələsi – piroüzüm turşusunun əmələ
gəlməsinə qədərki mərhələ, qlikolizdəki kimidir. Qıcqırma
növləri arasındakı fərq, piroüzüm turşusu əmələ gələndən sonra
yaranır. Müxtəlif növ qıcqırmaların adları, həmin növlərdə ən
çox əmələ gələn məhsulun adı ilə adlanır.
Spirt qıcqırması.
Karbohidratların anaerob şəraitdə
çevrilməsindən alınan məhsullardan biri də spirtdir. Spirt qıc-
qırmasının xarakterik cəhəti odur ki, bu prosesi aparan
orqanizmlər (məsələn, maya göbələkləri), anaerob şəraitdə ak-
tivliyini saxlayan, piroüzüm turşusunun dekarboksilaza fer-
mentinə malik olurlar. Bu fermentin təsiri ilə piroüzüm tur-
şusundan CO
2
qoparılır və nəticədə sirkə aldehidi alınır. Sirkə
aldehidi isə, reduksiya olunmuş NAD-dakı hidrogenin aksep-
toru rolunu oynayır.
CH
3
CH
3
|
dekarboksilaza
|
CO
- CO
2
|
COOH sirkə aldehidi
piroüzüm turşusu (asetoaldehid)
CH
3
CH
3
|
alkoqoldehidrogenaza
|
+ NAD·H+H
+
CH
2
OH + NAD
+
sirkə aldehidi etil spirti (etanol)
Spirt qıcqırmasının ümumi reaksiyasını aşağıdakı kimi
yazmaq olar:
C
6
H
12
O
6
+2H
3
PO
4
+2ADP
→ 2C
2
H
5
OH+2CO
2
+2ATP
∆G
0
=-56kkal/mol.
Maya göbələkləri (Saccharomyces cerevisiae – pivə mayası,
Saccharomyces ellipsoideus – şərab mayası) həmçinin də bak-
teriyalar (Pseudomas lindneri), spirt sənayesində və şərabçılıqda
mühüm rol oynayır. Mono və disaxaridlərdən fərqli olaraq
nişasta (polisaxarid) qıcqırmır. Buna görə də, pivə və
şərabçılıqda, adətən, arpa cücərtilərindən hazırlanmış səmənidən
istifadə edilir. Səmənidəki amilazanın təsiri ilə nişasta
maltozayadək hidroliz edilir. Sonradan isə maltoza qlükozaya
çevrilib, maya hüceyrələri tərəfindən qıcqırma prosesinə sərf ol-
unur. Spirt qıcqırmasının əlavə məhsulları kimi: qliserin, sirkə,
limon və kəhrəba turşuları, aseton və s. alınır.
Spirt qıcqırmasının dəyişilmiş forması (normal spirt qıc-
qırmasından fərqli olaraq). Neyberq qıcqırmasının ikinci for-
ması adlanır.
CH
2
OPO
3
H
2
CH
2
OH
|
+HOH
|
CH
2
OPO
3
H
2
CHOH
-H
3
PO
4
CHOH
| | |
C
6
H
12
O
6
→
2
CHOH CH
2
OH CH
2
OH
| qliserin
COH CH
2
OPO
3
H
2
CH
3
| |
CHOH + CO
2
|
-H
3
PO
4
COOH sirkə aldehidi
Spirt qıcqırmasının digər yolu qıcqırdılan qarışığın
qələviləşdirilməsi zamanı meydana çıxır. Bu halda, aldehid
spirtə qədər normal reduksiya olunmadığından dismutasiyaya
məruz qalır. Odur ki, aldehidin bir hissəsi sirkə turşusunadək
oksidləşir, digər hissəsi isə, etil spirtinə qədər reduksiya olunur.
Spirt qıcqırmasının belə dəyişilməsi Neyberq qıcqırmasının
üçüncü forması adlandırılır. Həmin prosesdə sirkə turşusu
əmələ gəldiyindən mühit tədricən turşulaşır.
Südturşusu qıcqırması.
Qıcqırmanın bu tipi, göbələklərdə,
heyvanlarda, bakteriyalarda, yaşıl-yosun və ali bitkilərin toxu-
malarında rast gəlinir.
Südturşusu qıcqırması zamanı piroüzüm turşusu dekarbok-
silləşmir, əksinə, o, spesifik laktikodehidrogenaza fermentinin
köməyilə reduksiya olunur. Bu reaksiyada hidrogenin donoru
NAD·H
2
-dir. Reaksiyanı aşağıdakı kimi yazmaq olar.
CH
3
CH
3
|
laktatdehidrogenaza
|
CO + NAD·H
2
CHOH + NAD
+
| |
COOH COOH
piroüzüm turşusu südturşusu
Südturşusu qıcqırmasının ümumi tənliyi belədir:
1) homofermentativ qıcqırmada;
C
6
H
12
O
6
→ 2CH
3
– CHOH – COOH
∆G
0
= - 47kkal/mol.
2) heterofermentativ qıcqırmada;
C
6
H
12
O
6
→ CH
3
CHOH – COOH + C
2
H
5
OH + CO
2
∆G
0
= - 52kkal/mol.
Südturşusu bir sıra mikroorqanizmlərin inkişafını da-
yandırdığı üçün, süd məhsullarının, tərəvəzin və yaşıl yemlərin
(silos və s.) konservləşdirilməsində istifadə olunur.
Qıcqırmanın müxtəlif tipdə olmasına baxmayaraq onların
hamısında son məhsul reduksiya olunmuş birləşmələrdir və
buna görə də xeyli enerji ehtiyatına malikdir.
3.1.5. Krebs tsikli (aerob oksidləşmə)
Qlikoliz prosesi qurtardıqdan sonra, qlükozanın tənəffüsdə
kimyəvi çevrilməsi aerob oksidləşmə ilə həyata keçir. Qliko-
lizin son məhsulu – piroüzüm turşusunun oksidləşərək axırda
suya və karbon qazına çevrilməsi bir sıra mürəkkəb və ardıcıl
reaksiyaların nəticəsində baş verir. Bu prosesdə çoxlu miqdarda
fermentlər iştirak edir. Prosesin əsas mahiyyəti substratdakı
hidrogenin fəallaşdırılması və onun (elektronun) fəallaşmış
oksigenə verilməsindən ibarətdir.
Tənəffüs prosesində üzvi turşuların rolu ilk dəfə A. Sent-
Diyerdi tərəfindən öyrənilmişdir. 1937-ci ildə həmin məsələ
ingilis biokimyaçısı Krebs tərəfindən daha ətraflı öyrənilib,
prosesin tsiklik olması sübut olundu. Buna görə də, limon tur-
şusu tsiklini iki-üçkarbonlu turşular tsikli, yaxud tədqiqatçının
şərəfinə Krebs tsikli adlandırırlar. Bu kəşf, müasir biokimyanın
ən mühüm nailiyyətlərindən biridir. Həmin kəşfə görə 1958-ci
ildə Krebsə Nobel mükafatı verilmişdir.
Krebs tsikli aşağıda qeyd edilən bir sıra ardıcıl reaksiyalar
kompleksindən ibarətdir. Bu kompleksə daxil olan ilk mərhələ,
piroüzüm turşusunun oksidləşdirici dekarboksilləşməsidir.
Reaksiyanın həyata keçirilməsində koferment kimi NAD,
NADP iştirak edir. Bundan başqa, reaksiyada, həmçinin, lipoit
turşusu və koferment – A (K
0
A) ilə yanaşı, həm də Mg
2+
-nin də
iştirakı lazımdır.
Reaksiyanın ümumi tənliyini aşağıdakı kimi yazmaq olar:
1.
CH
3
– CO – COOH + HS – K
0
A + NAD
+
→
piroüzüm turşusu
→
CH
3
CO ~ K
0
A + CO
2
+ NAD·H
+
asetil - K
0
A
Reaksiya nəticəsində reduksiya olunmuş - NAD·H
+
, asetil –
K
0
A və CO
2
əmələ gəlir.
2. Müəyyən edilmişdir ki, əmələ gəlmiş asetil – K
0
A, ok-
salat-sirkə turşusu ilə kondensasiya edərək, limon turşusuna
(sitrata) çevrilir.
CH
3
COOH COOH
| | |
CO + CH
2
+ H
2
O
CH
2
+ HS – K
0
A
∫ | |
S - K
0
A CO
asetil – K
0
A
| |
COOH
CH
2
oksalat – sirkə |
turşusu COOH
limon turşusu (sitrat)
3. Bu mərhələdə limon turşusu dehidratlaşaraq (bir mole-
kul su itirərək), sis-akonit turşusu əmələ gətirir. Belə reaksiyada
akonitaza iştirak edir. Reaksiyada yenidən hidratlaşma hesabına
izolimon turşusu (izositrat) alınır.
COOH COOH COOH
| | |
CH
2
CH
2
CH
2
|
Akonitaza
| |
-H
2
O
C – COOH + H
2
O
|
|| |
CH
2
CH CHOH
|
|
|
COOH COOH COOH
limon turşusu sis-akonit turşusu izolimon turşusu (izositrat)
4. Krebs tsiklinin növbəti mərhələsi izolimon turşusunun
oksidləşməsidir. Bu proses spesifik dehidrogenaza – izositrat-
dehidrogenaza vasitəsilə kataliz edilir. Fermentin koferment
hissəsi NADP-dən ibarətdir.
COOH COOH
| |
CH
2
CH
2
|
Dehidrogenaza
|
+ NADP · H + H
+
|
|
CHOH CO
|
|
COOH COOH
izolimon turşusu oksalat – kəhrəba
turşusu
5. Əmələ gəlmiş oksalat-kəhrəba turşusu (oksalat-suksinat)
spesifik dekarboksilaza fermentinin iştirakı ilə
α
– ketoqlutar
turşusuna çevrilir.
Bu mərhələdə karbohidratlarda olan karbonun ikinci dəfə
CO
2
şəklində xaric olması baş verir. Onu da qeyd etmək lazım-
dır ki, müəyyən şəraitdə dekarboksilazanın kataliz etdiyi bu
reaksiya dönən olur və
α
– ketoqlutar turşusu karboksilləşərək
oksalat-kəhrəba turşusuna çevrilir.
COOH COOH
| |
CH
2
CH
2
|
dekarboksilaza
|
CH
2
+ CO
2
|
|
CO CO
|
|
COOH COOH
oksalat-kəhrəba turşusu α – ketoqlutar turşusu
6. Sonrakı mərhələdə
α
– ketoqlutar turşusu oksidləşdirici
dekarboksilləşməyə məruz qalır və kəhrəba turşusuna (suksi-
nata) çevrilir.
COOH COOH COOH
| | |
CH
2
CH
2
CH
2
|
NADP·H
2
+Mg
2+
|
H
3
PO
4
|
CH
2
+ HS – K
0
A+NAD
+
CH
2
+ CH
2
+HS·K
0
A+QTP
|
lipoit turşusu
|
QDP
|
CO
-CO
2
, -H
2
CO COOH
| ∫
COOH S – K
0
A
suksinat
α
– ketoqlutar suksinil – K
0
A
Bu prosesdə kofaktor rolunu, NAD
+
, NADP
+
,
lipoit tur-
şusu, K
0
A və Mg
2+
oynayır. Bundan başqa, reaksiyada quaniz-
indifosfat (QDP) iştirak edir və qeyri-üzvi fosfat qrupunu özünə
birləşdirərək quanizintrifosfat (QTP) formasına keçir. Əmələ
gəlmiş QTP özündəki fosfat qalığını ADP-ə verərək onun ATP-
ə çevrilməsini, yəni substrat səviyyəsində fosforlaşmanı təmin
edir.
QTP + ADP ATP + QDP
7. Krebs tsiklinin sonrakı mərhələsində kəhrəba turşusu
(suksinat) oksidləşməyə məruz qalır. Bu prosesdə suksinatde-
hidrogenaza iştirak edir.
Dostları ilə paylaş: |