MITOCHONDRIA
Skład błony zewnętrznej:
-50% lipidy (glicerofosfolipidy,fosfatydyloinozytol,cholesterol,
MAG,DAG,TAG,sfingolipidy,białka transpor.-poryna)
-funkcje -elongacja FFA,synteza fosfolipidów,transport białek
Skład błony wewnętrznej:
-80% białka (enzymy fosforyl.oksyd.), 20% tłuszcze (MAG,DAG,TAG
glicerofosfolipidy,fosfolipidy-fosfatydylocholina,
etanolamina,kardiolipina
-nieprzepuszczalna dla Na,K,Cl,glukozy
przepuszcza CO2,O2,NH3,H2O
-funkcje -generacja gradientu proton,fosforyl.oksyd,transport FFA
Enzymy błony zewnętrznej:
-MAO (monoaminooksydaza),reduktaza cytochromu c/b5, syntetaza
acyloCoA, Fosfolipaza A2,Palmitoilotransf.,hydroksylaza kinureniny
Enzymy przestrzeni międzybłonowej:
-kinaza adenylanowa(miokinaza),kinaza difosfonukleozydowa,kinaza
kreatyny
Enzymy błony wewnętrznej:
-cytochromy b/c/c1/a/a3 (I,II,III,IV),DH NADH,syntaza ATP,translok.,
DH bursztynianowa,palmitoilotransferaza II,DH β-hydroksymaślanowa,
DH glicerolo-3-P (FAD-zależna)
Enzytmy matrix:
-enzymy cylku Krebsa(syntaza cytrynianowa,akonitaza,fumaraza,
DH izocytrynianowa,DH αKG,DH jabłczanowa),enzymy β-oksydacji
(DH acyloCoA,hydrataza enoiloCoA,DH β-OH-acyloCoA,β-ketotiolaza)
DH glutaminianowa,glutaminaza,enzymy biosyntezy cytruliny, hemu,
ciał ketonowych,AspAT,DH PIR,karboksylaza PIR,karboksykinaza PEP,
enzymy syntezy białek mitochondrialnych
Cząsteczki submitochondrialne:
-spalają: β-OH-maślan,bursztynian,3-P-glicerol,NADH
-generują gradient protonowy,fosforylacja oksydacyjna,transport FFA
syntetyzują ATP (bo to wszystko w błonie wewnętrznej)
Transport przez błonę wewnętrzną -przenośniki:
PRZENOŚNIK |
NA ZEWNĄTRZ |
DO WEWNĄTRZ |
INHIBITOR |
1)fosforanowy |
OH |
H2PO4 |
Mersatyl, NEM,Hg |
2)translokaza ATP-ADP |
ATP |
ADP |
Atraklozyd Kw.bongkrekowy |
3)dikarboksylowy |
HPO4 |
Jabłczan |
Butylo- malonian |
4)anionów di-karboksylowych |
Kw.dwukarboks. |
Kw.dwukarb. |
Butylo- malonian |
5)trikarboksylowy |
Jabłczan |
Cytrynian+H |
Trójkarboksy- benzen |
6)anionów tri-karboksylowych |
Kw.dwukarboks. |
Kw.trójkarb. |
Trójkarboksy- benzen |
7)glutaminianowy |
Glutaminian |
Asparaginian |
Avenaciolid |
8)αKG |
αKG |
Jabłczan |
Kw.ftalowy |
9)antyport PIR |
OH |
PIR |
Kw.cynamonowy |
10)symport PIR |
- |
H,PIR |
|
MOSTEK GLICEROFOSFORANOWY
Cytosol - DH glicerolo-3-P:
NADH+H + DHAP NAD + glicerolo-3-P (mitochondrium)
Mitichondrium - DH gliceroloP3-P:
Glicerolo-3-P + FAD DHAP (do cytosolu) + FADH2 (łańcuch oddech)
MOSTEK JABŁCZANOWY-ASPARAGINOWY
Cytosol - DH jabłczanowa
NADH+H + OAA NAD + jabłczan (do mitochondrium)
- aminotransferaza
αKG + Asp OAA + glutaminian (do mitoch,symport z H)
Mitochondrium - DH jabłacznowa
Jabłczan + NAD OAA + NADH+H (do łańcucha oddechowego)
-aminotransferaza
OAA + glutaminian αKG (do cyt,antyport z jabłczanem)
+ Asp (do cyt.,antyport z glutaminianem i H)
ŁAŃCUCH ODDECHOWY
½ O2 + NADH+H H2O + NAD E=1,14V
NADH+H -> (I) (FMNFeS)CoQ(III)(cyt.bFeS—cyt.c1)cyt.c
FADH2 -> (II)(FADFeS) ↓
½ O2+2H->H2O(cyt.a3cyt.a)(IV)
I,II,IV -H do przestrzeni międzybłonowej (powstaje ATP)
KOMPLEKS I
-NAD-zależne substraty: PIR,αKG,glutaminian,jabłczan,izocytrynian,
β-OH-maślan,β-hydroksyacyloCoA
-reduktaza NADH-CoQ 4 protony:
NADH + CoQ +5H wew NAD + CoQH2 + 4H zewn
NADH+H FMN ↑↑ FeS red CoQ utl(ubihinon)
NAD ↓↓ FMNH2 FeS utl ↓↓ CoQred (hydrohinon)
KOMPLEKS II
-FAD-zależne (bursztynian,3-p-glicerol,acyloCoA)
-reduktaza bursztynian-CoQ
-bursztynian + CoQ Fumaran + CoQH2
KOMPLEKS III
-reduktaza CoQ-cyt.c 2 protony,2 e
CoQH2 + 2H wew + 2cyt.c utl CoQ + 4H zewn + 2cyt.c red
CoQ utl ↑↑ cyt.b red cyt.c1 utl ↑↑ cyt.c red
CoQ red cyt.b utl ↓↓ cyt.c1 red cyt.c utl
KOMPLEKS IV
-oksydaza cytochromowa
4cyt.c red + 8H wew + O2 4cyt.c utl + 2H2O + 4H zewn
Glc + 36ADP + 36Pi + 36H + 6O2 6CO2 + 36ATP + 42 H2O
INHIBITORY ŁAŃCUCHA ODDECHOWEGO
1)arsenin : PIR,αKG --/-->NADH (I)
2)rotenone,amytal,barbiturany : (I)(FeS)--/-->CoQ
3)antymycyna,BAL : (III)--/-->cyt.c
4)cyjanki,siarczki,azotki,CO : (IV)--/-->O2
5)malonian : bursztynian --/--> (FAD)(II)
INHIBITORY TRANSPORTU SUBSTRATÓW
1)butylomalonian : bursztynian, jabłczan
2)trójkarboksybenzen : kw.trójkarboksylowe (cytrynian,izocytrynian)
3)kw.cyjano-hydroksycynamonowy : PIR
INHIBITORY DEHYDROGENAZ
1)malonian : DH bursztynianowa
2)arsenin : DH PIR i αKG
INHIBITORY FOSFORYLACJI OKSYDACYJNEJ
1)oligomycyna,DCCD,efrapeptyna,rutamycyna,aurowertyna :
H-ATPaza - ADP+Pi--/-->ATP
INHIBITORY TRANSPORTU ADP I ATP
1)atraklozyd,kw.bongkrekowy
INHIBITORY TRANSPORTU Pi
1)Mersalyl,NEM,zw.rtęci
Związki rozprzęgające -jonofory i protonofory
1)walimycyna, nigerycyna (K), gramicydyna (kanał dla 1-wartość.)
2)DNP (2,4-dinitrofenol), FCCP, CCCP
MIOKINAZA (KINAZA ADENYLANOWA):
ATP + AMP ADP + ADP
KINAZA KREATYNOWA:
Kreatyna fosfokreatyna (ATPADP)
CYKL KREBSA
Tłuszcze3FFAβ-oksydacjaAcCoA
TłuszczeglicerolglikolizaPIRAcCoA
EtanoloctanAcCoA
CukryGlukozaPIRAcCoA
DH PIR: PIRAcetyloCoA (NADNADH,CoACO2)
- ATP,AcetyloCoA,NADH
syntaza cytrynianowa: OAA + AcetyloCoA Cytrynian (CoA,H2O)
- ATP,NADH,bursztynyloCoA,AcyloCoA
akonitaza: Cytryniancis-akonitan(H2O)izocytrynian (FeS,H2O)
- fluoropochodne izocytrynianu
DH izocytrynianowa: Izocytrynian αKG (Mn,NADNADH+H,CO2)
- ATP,NADH + ADP,Ca
DH αKG: αKG bursztyn.CoA (CoASHCO2,NADNADH+H,DPT,Liponian,FAD)
+ Ca - burszt.CoA,ATP,NADH,arszenik
syntetaza sukc.CoA: burszt.CoAbursztynian(GDP+PiGTP,CoASH,Mg)
DH burszt.: bursztynianfumaran (FADFADH2, FeS)
- malonian, OAA
fumaraza: fumaran jabłczan (H2O)
DH jabłczanowa: jabłczan OAA (NADNADH+H)
AcetCoA +3NAD +FAD +GDP +Pi +2H2O 2CO2 +3NADH+H +FADH2 +GTP + CoASH
12ATP
Spalanie:
1 mol Glc 36/38 ATP
1 mol Glicerolu 22 ATP
1 mol mleczanu 18 ATP
1 mol PIR 15 ATP
1 mol AcetyloCoA 12 ATP
1 mol FFA z aktywacją 8,5n-7
1 mol FFA 8,5n-5
Reakcje anaplerotyczne (produkcja OAA do cyklu Krebsa)
Karboksylaza PIR: PIR OAA (CO2, ATPADP+Pi, biotyna)
Enzym jabłczanowy: PIR jabłczan (CO2,NADPNADPH+H)
Karboksykinaza PEP (cytozol): PEP OAA (CO2,GDPGTP)
Cykl nukleotydów purynowych (w mięśniach):
IMP SAMP AMP IMP
(GTP,AspGDP+Pi) (fumaran) (H2ONH3)
Asp + GTP + H2O fumaran + GDP + Pi + NH3
CIAŁA KETONOWE
Tworzenie:
Tiolaza: 2*acetyloCoA acetoacetyloCoA (CoASH)
Syntaza HMG-CoA: acetoacetyloCoA + AcCoA +H2OHMG-CoA + CoASH
Liaza HMG-CoA: HMG-CoA acetooctan (acetyloCoA)
Spontanicznie: acetooctan aceton (CO2)
DH β-OH-maślanu: acetooctan β-OH-maślan (NADH+HNAD)
Spalanie:
DH β-OH-maślanu: β-OH-maślan acetooctan
CoA-transfer.3-oksokwasów: acetooctanacetoacCoA(bursztCoAburszt)
Tiolaza: AcetoacetyloCoA2*acetyloCoA (CoASH) -->cykl Krebsa
Alternatywnie:
Syntetaza acetoacet.CoA: acetooctan +CoASHacetoacCoA (ATPAMP+PPi)
SYNTEZA HEMU:
Syntaza δ-aminolewulinianowa (mitochondrium):
Gly+bursztCoAα-amino-β-ketoadypinian(PLP,CoASH)
kw.δ-aminolewulinowy (CO2)
Syntaza porfobilinogenu (Zn) (cytosol):
2* kw.δ-aminolewulinowy porfobilinogen (2H2O)
Syntaza uroporfirynogenu I (cytosol):
4* porfobilinogen hydroksymetylobilan (4NH3)
syntaza uroporfirynogenu I/kosyntaza uroporfirynogenu III:
hydroksymetylobilan uroporfirynogen III
dekarboksylaza uroporfirynogenu (cytosol):
uroporfirynogen III koproporfirynogen (4CO2)
oksydaza koproporfirynogenu III (matrix):
koproporfirynogen III protoporfirynogen IX (III) (O22CO2)
oksydaza protoporfirynogenu (matrix):
protoporfirynogen IX protoporfiryna IX (6H)
Ferrochelataza (syntaza hemu) (matrix):
Protoporfiryna HEM (Fe)