Chuyển đổi Gluconeogenesis, chất béo và protein thành Glucose trong hạt nảy mầm

Một phần của tài liệu tiểu luận “sinh tổng hợp cacbonhydrat trong thực vật và vi khuẩn” (Trang 41 - 43)

Nhiều cây lưu trữ lipid và protein trong hạt của mình, để được sử dụng làm nguồn năng lượng và là tiền chất tổng hợp sinh học trong nảy mầm, trước khi cơ chế quang hợp được phát hiện. Gluconeogenesis hoạt động trong hạt nảy mầm

năng lượng, hóa chất cần thiết cho sự tăng trưởng ban đầu. Các tế bào động vật có thể thực hiện gluconeogenesis từ tiền chất là ba và bốn cacbon , nhưng không phải từ hai cacbon acetyl của acetyl-CoA. Bởi vì phản ứng dehydrogenase pyruvat là không thể đảo ngược một cách hiệu quả (pp. 602-603), tế bào động vật không có cách nào để chuyển đổi acetyl-CoA từ pyruvate hoặc oxaloacetate.

Không giống như động vật, thực vật và một số vi sinh vật có thể chuyển đổi acetyl-CoA có nguồn gốc từ quá trình oxy hóa axit béo thành glucose. Một số các enzym cần thiết cho sự chuyển đổi này được phân lập từ glyoxysomes, nơi glyoxysome-isozymes cụ thể của quá trình oxy hóa-chuyển hóa các axít béo thành acetyl-CoA (xem hình 16-22).

Sự tách vật lý của chu trình glyoxylate và oxy hóa các enzym-từ các enzym của chu trình axit citric trong ti thể ngăn cản quá trình oxy hóa hơn nữa của acetyl- CoA thành CO2. Thay vào đó, acetyl-CoA được chuyển đổi thành succinate trong chu trình glyoxylate (xem hình 16-20).. Các Succinate đi vào chất nền ti thể, nơi nó được chuyển đổi nhờ enzym của chu trình acid citric thành oxaloacetate, sau đó di chuyển vào tế bào chất. Cytosolic oxaloacetate được chuyển đổi theo gluconeogenesis thành fructose 6-Phos-phate, tiền thân của sucrose.

Vì vậy, sự tích hợp của chuỗi phản ứng trong ba khoang dưới tế bào là cần thiết cho việc sản xuất fructose 6-phosphat hoặc sucrose từ lipid được lưu trữ. Bởi vì chỉ có ba trong số bốn cacbon trong mỗi phân tử của oxaloacetate được chuyển đổi thành hexose trong tế bào chất, khoảng 75% cacbon trong các axit béo được lưu trữ như lipid hạt giống được chuyển đổi thành carbohydrate bằng con đường kết hợp của hình 20-35. 25% khác là bị mất CO2 trong việc chuyển đổi oxaloacetate thành phosphoenolpyruvat. Sự thủy phân của triacylglycerols tích trữ cũng sản xuất glycerol 3-phosphate, có thể nhập vào con đường gluconeogenic sau quá trình oxy hóa nó thành dihydroxyacetone phosphat (hình 20-36).

Các axit amin glucogenic (xem Bảng 14-4) bắt nguồn từ những phân tích về các hạt protein giống được lưu trữ cũng có năng suất tiền chất cho gluconeogenesis, sau quá trình chuyển hóa amin và oxy hóa thành succinyl-CoA,

pyruvate, oxaloacetate, fumarate, và alpha-ketoglutarate, tất cả là nguyên liệu khởi đầu tốt cho gluconeogenesis.

Một phần của tài liệu tiểu luận “sinh tổng hợp cacbonhydrat trong thực vật và vi khuẩn” (Trang 41 - 43)