прямым пред-шественнком рибофлавина служит не трифосфат, показанный на рнс. 14-34, а гуанозии П65а1.

самом деле)1*, дезаминирование и дефосфорилирование приводят к образованию предшественника флавина, 4-рибитиламин-5-амин-2,6-диокси-пиримидина. Дополнительные атомы углерода, необходимые для по

строения бензольного ядра рибофлавина, поступают в две стадии. Хотя это точно не установлено, но есть основания считать, что эти атомы поставляет пируват после его превращения в ацетоин [уравнение (9-28) ] или диацетил.

Б результате спонтанного соединения диацетила с диаминовым предшественником образуются 6,7-диметил-8-рибитиллумазин. Для завершения построения флавинового кольца требуются еще четыре атома углерода, которые доставляются второй молекулой диацетила. Это происходит не прямо, а путем переноса диацетильного остатка от второй молекулы 6,7-диметил-8-рибнтиллумазина, как показано на рис. 14-34. Реакция на первый взгляд кажется весьма примечательной, но впечатление оказывается менее разительным, если принять во внимание, что эта бимолекулярная реакция протекает спонтанно в мягких условиях. Однако ферментативный процесс, изученный Плаутом, может идти несколько иначе, чем неферментативная реакция. Были предложены детальные механизмы этого процесса, который сопровождается регенерацией предшественника (4-рибитиламин-5-амин-2,6-диоксиметилпирими-дина), содержащего две аминогруппы.

Из б,7-диметил-8-рибитиллумазина может также быть получен диме-тилбензимидазол в результате процесса, сходного с процессом синтеза рибофлавина, но при этом образовавшийся рибофлавин распадается, гидролитически с удалением пиримидинового цикла и образованием ими-дазольного ядра [166]. Не исключено также, что таким путем реагирует свободный рибофлавин, составляющий отдельный фонд.

Вопросы и задачи

он

4. Какие 10 аминокислот должны обязательно входить в рацион крыс? Какие аминокислоты являются незаменимыми для человека?

1. Можете ли вы прокомментировать (с указанием механизма) следующее наблюдение: нитрогеназа восстанавливает ацетилен в этилен, но не восстанавливает этилен в этан, однако циклопропен восстанавливается в смесь циклопропана и пропена? [см. МсКеппа С. Е., МсКеп-па М., Higa М. Т., JACS, 98, 4657—4659 (1976)].

2. В настоящее время возник интерес к выведению азотфиксирующих бактерий с повышенной активностью гидрогеназы. Последняя может окислять Нг в H+. Объясните, почему это могло бы привести к более высокой эффективности фиксации азота в корневых клубеньках бобовых [см. Dixon R. О. D., Nature (London), 262, 173 (1976)].

3. Проследите пути, благодаря которым некоторые бактерии могут превращать: а) N2 в атом азота глутаминовой кислоты и глутамина; б) NO3 в атом азота аланина; в) N глутаминовой кислоты в N порфобилиногена; г) N глутамина в N адениловой кислоты; д) N аспарагиновой кислоты в N лизина.

СООН

4. Что подразумевается под термином «баланс азота»? В какой мере это понятие может быть использовано при изучении вопросов питания?

5. Предложите путь биосинтеза тропина, компонента алкалоидов вонючего дурмана Datura. Исходным соединением служат глутаминовая кислота (превращающаяся сначала в орнитин) и ацетоацетат.

6. Предложите подробную схему биосинтеза фузариевой кислоты, продукта одного из видов грибов ряда Fusarium, начиная с аспартата и ацетил-СоА.

N С( СРцзариевая кислота

8. Предложите путь метаболического превращения треонина в глицин и ацетил-СоА. Этот путь, по-видимому, используется многими бактериями для разрушения треонина [см. Bell S. С., Turner J. М., Biochem. Soc. Trans., 4, 497—500 (1976)].

9. Хотя HCN высоко токсичен для большинства организмов, многие высшие растения могут использовать HCN в процессах биосинтеза. Предложите пути превращения серина и HCN в аспарагин и сс,у-ди-аминомасляную кислоту. Предложите путь синтеза в грибах алани-на из ацетальдегида, HCN и аммиака. (Примечание: соответствующей неферментативной реакцией является хорошо известный синтез аминокислот путем реакции Штрекера.)

10. Кетопантоат-оксиметилаза E.coli представляет собой фермент, катализирующий первый «сопричастный» этап биосинтеза пан-тотеновой кислоты (см. рис. 14-10); фермент не инактивируется бор-гидридом в присутствии избытка субстрата и активируется ионами Mg2+. Как бы вы классифицировали этот фермент в соответствии со схемой, предложенной в гл. 7? [см. Powers S. G., Snell Е. Е., JBC, 251, 3786—3793 (1976)].

11. Предложите путь биосинтеза эхимидиновой кислоты, продукта некоторых растений из семейства Borraginaceae.

но неон

12. Напишите структурную формулу протопорфирина IX. а) Отметьте звездочками все атомы углерода и кружками все атомы азота, непосредственными источниками которых служат углеродный атом карбоксилатной группы и азот аминогруппы глицина, б) От каких предшественников произошли остальные атомы? в) Какой дополнительный предшественник передает атомы непосредственно в состав молекулы хлорофилла? г) Дайте ответ на такой же вопрос в отношении витамина В12.

13. Некоторые растен