Практические примеры. 
Биохимия для технологов

I. Изучение процессов метаболизма с помощью меченых атомов.

Известно, что в цикле Кребса метаболиты окисляются с образованием СО._;. Можно ли в этом убедиться, если к препарту митохондрий добавить ацетил-КоА, содержащий ¹⁴С, связанный с атомом серы? Для того, чтобы ответить на вопрос, необходимо проследить за превращениями меченого атома углерода в данном процессе и воспользоваться схемой цикла Кребса (см. рис. 9.6).

Из уравнения реакции очевидно, что первое превращение, которое происходит с ацетил-КоА, — конденсация со щавелевоуксусной кислотой. В результате образуется лимонная кислота. Следует записать это уравнение, выделив звездочкой, цветом или как-то иначе меченый ^ИС.

Следующая реакция — изомеризация лимонной кислоты в изолимонную:

Далее изолимонная кислота преобразуется в а-кетоглутаровую:

Из а-кетоглутаровой кислоты путем декарбоксилирования и дегидрирования образуется сукцинил-КоА:

Именно в этом превращении и происходит выделение С0₂, в состав которого включен ¹⁴С.^[1]

Эта реакция ускоряется сложным ферментом, который называется НАД-зависимый а-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс. Он катализирует и реакцию декарбоксилирования, и реакцию дегидрирования. В результате из трикарбоновой изолимонной оксикислоты образуется дикарбоновая а-кетоглутаровая кислота:

Из названия фермента ясно, что акцептором атомов водорода служит кофермент НАД. Следовательно, из окисленной формы он переходит в восстановленную:

Из параграфа 9.3 известно, что восстановленные формы НАДИ — доноры Н* для дыхательной цени. При передаче атомов Н с НАДИ образуется три молекулы АТФ. Следовательно, образование а-кетоглутаровой кислоты из изолимонной сопровождается синтезом трех молекул АТФ.

• [1] Расчет количества АТФ, образованного при окислении субстратов, проводят для определения энергетического эффекта. Например, следуетвыяснить, какое количество АТФ синтезируется в процессе образованияа-кетоглутаровой кислоты из изолимонной. Такое превращение есть в цикле Кребса. Прежде всего следует написать его схему: Изолимонная кислота —? а-кетоглутаровая кислота.