Промежуточное звено цикла Кребса, способное образовывать хлорофилл?

Это был вопрос в тесте в моей школе сегодня.

В) Какое промежуточное соединение цикла Кребса в дальнейшем может образовывать хлорофилл?

A) щавелевоуксусная кислота B) лимонная кислота C) сукцинил-КоА D) фумарат

Дан ответ (С).

Как сукцинил-КоА может образовывать хлорофилл? Все, что я смог найти, было связано с порфириновым кольцом. Может ли кто-нибудь объяснить это или порекомендовать хороший источник?

Я думаю, вы обнаружите, что мой ответ указывает на то, что хотел ваш учитель. Я бы вежливо объяснил, что вопрос о порфириновом кольце хлорофилла был неправильным по причине, объясненной Марчем Хо и проиллюстрированной в моем ответе.

Ответы (2)

Стандартное рассмотрение этой темы описано в разделе 24.4.3 работы Berg et al. , доступный в свободном доступе в Интернете:

Сукцинил-КоА является предшественником порфирина в клетках млекопитающих путем конденсации с глицином с образованием δ-аминолевулината, как показано на этой диаграмме из этой книги:

синтез δ-аминолевулината

Эта реакция катализируется митохондриальной δ-аминолевулинатсинтазой.

Цитата из этой ссылки:

Две молекулы δ-аминолевулината конденсируются с образованием порфобилиногена, следующего промежуточного соединения. Затем четыре молекулы порфобилиногена конденсируются «голова к хвосту» с образованием линейного тетрапиррола в реакции, катализируемой порфобилиногендеаминазой. Связанный с ферментом линейный тетрапиррол затем циклизуется с образованием уропорфириногена III, который имеет асимметричное расположение боковых цепей. Для этой реакции требуется косинтаза. В присутствии только синтазы образуется уропорфириноген I, нефизиологичный симметричный изомер.

Это показано на рис. 24.35 этого раздела, где также показано, что уропорфириноген I дает начало протопорфирину IX, предшественнику гема:

синтез порфирина из аминолевулината (рис. 24.35 Берга)

Что касается синтеза растительного хлорофилла (который также содержит порфириновое кольцо), в обзоре, цитируемом Марчем Хо, содержится следующее утверждение:

Порфириновое кольцо с его сопряженными двойными связями собрано в хлоропласте из восьми молекул 5-аминолевулиновой кислоты…

(5-аминолевулиновая кислота является химически предпочтительным названием δ-аминолевулиновой кислоты.)

Однако далее в обзоре поясняется, что, хотя 5-аминолевулиновая кислота, синтезируемая в митохондриях растений , использует тот же путь, что и у млекопитающих, 5-аминолевулиновая кислота, синтезируемая в хлоропластах и ​​используемая для синтеза гема, дающего начало хлорофилу , использует другой путь, называемый C 5 путь, в котором, как заявил Марч Хо, предшественником является глутамат:

Путь С5

Я подозреваю, что человек, который задал этот вопрос, является животным или биохимиком, который думал, что он попробует вариант стандартного вопроса «какой промежуточный продукт является предшественником гема», и рискнул в водах, где он был не в своей тарелке.

Спасибо за объяснение того, что вопрос намеревался задать. Учитывая это, гораздо более логично, что вопрос относился к конкретной молекуле, поскольку это была молекула, указанная в учебнике.

Это плохо поставленный вопрос. Если какой-либо член цикла Кребса используется в качестве сырья для пути биосинтеза, из этого следует, что все остальные члены также являются частью того же пути биосинтеза, поскольку они являются частью одного и того же цикла.

Полный путь биосинтеза хлорофилла — очень сложный процесс, в котором участвуют десятки, если не сотни различных стадий и ферментов. Это одна из статей , в которой делается попытка осветить проблему.

Короче говоря, область порфиринового кольца хлорофилла образуется из глутамата, а область фитильного хвоста хлорофилла образуется через путь синтеза фитола, через путь геранилфосфата .

Я думаю, что это плохо поставленный вопрос, но не по причинам, которые вы указываете. Достаточно ясно, что имеется в виду. Я чувствую, что полный ответ должен указывать на животный/микробный путь синтеза δ-аминолевулината, что и вызывает путаницу. Мне немного неловко использовать вашу информацию о пути синтеза C5 в хлоропластах в моем ответе, но я признал вас и, опять же, считаю, что это нужно разъяснить.