Enzymy – wielocząsteczkowe, białkowe, katalizatory przyspieszające reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji. Zbudowane z części białkowej apoenzym i niebiałkowej koenzym
-> klasyfikacja: transferazy – przenoszą gr. funkcyjne,
oksydoreduktazy – katalizują utlenianie i redukcje,
hydrolazy – katalizują hydrolize,
liazy – rozszczepiają wiązania C-C, C-O, C-N,
izomerazy – katalizują zmiany izomeracyjne czast.,
ligazy – łączą czast. wiązaniami kowalencyjnymi
-> centrum aktywne: gr. aminowkasów odpowiedzialnych za wiązaniesubstratów i gr. prostetycznych oraz tworzeniu kompleksu enzym-substrat (ES)
-> kofaktory: wymagane do osiągnięcia pełnej aktywności enzymu, wraz z enzymem tworzy holoenzym. Podział:
gr. prostetyczna (łączy się na zawsze), koenzym (łączy się na czas reakcji)
-> aktywność: (podczas treningu), temperatura – najwyższa aktywność przy wzroście do optimum, pH – najwyższa aktywność w swoim optimum pH
Inhibicja – zjawisko opóźnienia reakcji chemicznej pod wpływem inhibitora.
-> rodzaje: kompetycyjna – inhibitor wiąże się odwracalnie z miejscem aktywnym enzymu blokując wiązanie substratu, niekompetycyjna – inhibitor wiąże się w innym miejscu tworząc nieaktywny kompleks

Metabolizm – całokształt reakcji chemicznych i przemian energii zachodzących w żywych komórkach
-> ANABOLIZM – to wszystkie reakcje syntez związków bardziej złożonych z prostszych, wymagające dostarczenia energii. [Do tej grupy przemian zaliczamy reakcje biosyntez.zy białek, lipidów, kwasów tłuszczowych i innych złożonych związków organicznych]

-> KATABOLIZM – to zespół procesów chemicznych, w czasie których następuje obniżanie poziomu energetycznego substratów na skutek ich rozkładu na związki prostsze z wydzieleniem energii. Podstawowym procesem katabolicznym jest oddychanie (utlenianie biologiczne)].

ATP-adenozynotrójfosforan, nukleotyd, zawiera 3 reszty kwasu
ortofosforowego(V), resztę adeniny i rybozy. C₁₀H₁₆N₅O₁₃P_3.
ATP jest aktywnym czynnikiem fosforylującym - łatwo odszczepia
jedną resztę kwasu ortofosforowego(V) przekształcając się w ADP.
Wydzielana jest przy tym znaczna ilość niezbędnej dla organizmu
energii. ATP bierze udział w biosyntezie kwasów tłuszczowych.
Reagując z aktyną i miozyną powoduje skurcz mięśni.

Hydroliza ATP-reakcja chemiczna polegająca na rozpadzie
cząsteczek związku chemicznego na dwa lub więcej mniejszych
fragmentów w reakcji z wodą.Źródłem energii w większości
procesów biochemicznych przebiegających z udziałem ATP jest
hydroliza wiązania bezwodnikowego pomiędzy resztami β i γ zgodnie
z równaniem reakcji: ATP + H₂O → ADP + P_i
W wyniku tego procesu powstaje cząsteczka ADP oraz anion fosforanowy (P_i).

Mechanizmy resyntezy ATP pozwalające na kontynuowanie pracy :
system 1- resynteza ATP z fosfokreatyny przy udziale CPK,
system 2- resynteza ATP z cząsteczek ADP przy udziale miokinazy,
system 3 resyntezy -przemiana cukrów w kwas mlekowy czyli glikoliza,
system 4 resyntezy - metabolizm mitochondrialny czyli tlenowy.

Etapy wydobywania energii z pożywienia
W I etapie: duże cząsteczki pożywienia są rozbijane na mniejsze jednostki. Tu białka są hydrolizowane do 20 rodzajów aminokwasów, polisacharydy do cukrów prostych, tłuszcze są rozkładane do glicerolu i kwasów tłuszczowych.W tej fazie nie powstaje żądna energia.

W II etapie: liczne cząstki niskocząsteczkowe są rozkładane do kilku prostych związków, spełniających kluczowa role w metabolizmie. W rezultacie większość z nich: cukry, kwasy tłuszczowe, kilka aminokwasów, są przekształ ane w grupę acetylową acetylo-CoA.

W III etapie: odbywa się cykl kwasu cytrynowego i fosforylacja oksydacyjna. Są to końcowe szlaki utleniania różnych cząsteczek materiału energetycznego. Acetylo-CoA wprowadza do tego cyklu jednostki acetylowe, które są całkowicie utleniane do CO2.

Glikoliza-jest podstawowym procesem wytwarzającym energię w
żywym organizmie. Substratem jest glukoza, a produktem jest
pirogronian, który w warunkach tlenowych przechodzi poprzez
acetylo-CoA do cyklu kwasu cytrynowego, a w warunkach
beztlenowych ulega redukcji do mleczanu. Bilans glikolizy w
warunkach beztlenowych to 2 mole ATP z jednego mola glukozy,
a w warunkach tlenowych 8 moli ATP oraz z dalszego przebiegu
reakcji cyklu kwasu cytrynowego 30 moli ATP z
jednego mola glukozy. Glikoliza-regulowana jest na trzech etapach
obejmujących reakcje nieodwracalne, tj. w miejscu działania
heksokinazy (lub glukokinazy), fosfofruktokinaz I oraz
kinazy pirogronianowej


Cykl Krebsa- Cykl kwasu cytrynowego stanowi końcowe ogniwo otrzymywania energii przez organizmy żywe. Jest to drugi etap oddychania komórkowego zachodzący w mitochondriach. W wyniku niego następuje utlenianie substratów energetycznych - aminokwasów, kwasów tłuszczowych i węglowodanów- w postaci najczęściej acetylokoenzymu A (acetylo-CoA ) otrzymany w wyniku glikolizy i innych przemian biochemicznych.

Opis cyklu kwasy cytrynowego.

Cykl rozpoczyna się od kondesacji szczawiooctanu z acetylo-CoA , w wyniku czego powstaje cytrynian, a następnie w drodze izomeryzacji jego przez cis- akonitan powstaje izocytrynian. W następnej kolejności następuje dekarboksylacja izocytrynianu do a- ketoglutaranu, a ten po przez oksydacyjną dekarboksylację daje bursztynylo-CoA. Wiązanie tioestrowe w bursztynylo-CoA zostaje rozerwane przez fosforan, powstaje bursztynian i 1 cząsteczka GTP. W wyniku utleniania bursztynianu powstaje fumaran, który po uwodnieniu daje jabłaczan. Cykl kończy regeneracja szczawiooctanu,

powstałego w wyniku utleniania jabłaczanu. Bilans energetyczny cyklu kwasu cytrynowego stanowi 10 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych powstałych z całkowitego utleniania każdego fragmentu dwuwęglowego

do CO2 i H2O.

Mitochondria – miejsce tworzenia ATP poprzez oddychanie komórkowe (glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch oddechowy). Znajduje się w komórkach zwierzęcych. Zbudowana z błony zewnętrznej, przestrzeni międzybłonowej, błony wewnętrznej, grzebieni i macierzy (matrix).

Łańcuch oddechowy – ostatni etap oddychania wewnątrzkomórkowego, przebiegający na wewnętrznych błonach mitochondrium i polegający

na przenoszeniu elektronów i protonów na kolejne przenośniki. Kolejnym etapom tej wędrówki elektronów towarzyszy wydzielanie się energii, która zostaje wykorzystana do syntezy ATP z ADP. Ostatecznym akceptorem elektronów i protonów jest tlen, a reakcja ta prowadzi do utworzenia cząsteczki wody. Tworzenie wody jest podstawową reakcją dostarczającą

energii komórkom w warunkach tlenowych.

. Przebieg:
1 Transport elektronów z NADH do atomów tlenu i trafiają do kompleksu I z centrami Fe-S (dehydrogenaza NADH) – atomy żelaza odbierają i oddają elektrony do ubichinonu – koenzym Q
2 Przekształcają się w ubichinol (CoQH₂) i przechodzą do kompleksu III cytochromów b i c1 zawierające grupy hemu – atomy żelaza przyjmują i oddają elektrony do cytochromu c
3 Z cytochromu c przechodzą do kompleksu IV cytochromów a i a3 – atomy miedzi przyjmują i oddają elektrony do tlenu cząsteczkowego – tworzą się dwie cząst. wody = uwalnia się energia i atomy wodoru


Cykl Corich – (cykl kwasu mlekowego) w warunkach beztlenowych podczas intensywnego wysiłku fizycznego, pirogronian zostaje zredukowany przez NADH do mleczanu przez dehydrogenaze mleczanową. Przez krwioobieg zostaje przeniesiony do wątroby gdzie ulega przekształceniu w glukoze przez glukoneogeneze, a stamtąd przetransportowany spowrotem do mięśni.

Węglowodany – (cukry) organiczne związki chemiczne zbudowane z atomu węgla, wodoru i tlenu. Dzielą się na proste – monosacharydy, złożone – disacharydy, polisacharydy
1 monosacharydy – łatwo rozpuszczalne w wodzie, wykazują właściwości redukcyjne
glukoza – C₆H₁₂O₆ – soki roślin, miód
galaktoza – C₆H₁₂O₆ – skł. laktozy
fruktoza – C₆H₁₂O₆ – soki owoców
2 disacharydy – ulegają hydrolizie do cukrów prostych, laktoza i maltoza to cukry redukujące
sacharoza – C₁₁H₂₂O₁₁ – w soku kom. roślin (glukoza + fruktoza)
laktoza – C₁₂H₂₂O₁₁ – w mleku (glukoza + galaktoza)
maltoza – C₁₂H₂₂O₁₁ – cukier słodowy (glukoza + glukoza)
3 polisacharydy – nie wykazuja właściwości redukcyjnych
skrobia – ziarna zbóż – zbudowana z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, z gorącą wodą tworzy kleik skrobiowy
glikogen – mięsnie – zbudowany z reszt glukozy, material zapasowy w kom. zwierzęcych
celuloza – drewno – zbudowany z czast. glukozy połączonych wiązaniami β-glikozydowymi, nie rozpuszczalna w wodzie

Indeks glikemiczny-określa o ile podniesie sie poziom glukozy we

krwi ponad poziom podstawowy po przyjęciu pokarmu zawierajacego 50g węglowodanow. produkty o wysokim indeksie to takie sa szybko trawione wchłaniane i wplywaja gwaltownie na wzrost glukozy we krwi oraz wydzielanie

insuliny.produkty o niskim IG sa wolno trawione i wchlanianiane proces jest rozlozony w czasie (wplywaja na stopniowy wzrost glukozy w krwi)

Utlenianie – reakcja w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia. Silne środkiutleniające – nadtlenki, kwasy utleniające, fluor, chlor, brom, jod

Redukcja – reakcja w którek atom przechodzi z wyższego na niższy stopień utlenienia. Silne środki redukujące – wodór, metale alkaliczne, wodorki metali, siarczki

Koenzym FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy, złożony z FMN i AMP, przenośnik elektronów i protonów (forma zredukowana FADH⁺)

Koenzym NAD – dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, złożony z adenozyno-5’-monofosforanu i nukleotydu nikotynoamidowego. Występuje w postaci jonów (NAD⁺ i NADP⁺) oraz formy zredukowanej (NADH i NADPH)

Fosforylacja oksydacyjna – szlak metaboliczny w którym energia uwolniana podczas utleniania zredukowanych nukleotydów przekształcana jest w energię ATP. Wymaga tlenu, zachodzi w mitochondrium.
ADP + Pi + zredukowane przenośniki wodoru + tlen ->
ATP + utlenione przenośniki wodoru + woda

Fosforylacja substratowa – reakcja w której reszta fosforanowa zostaje przeniesiona z substratu na ADP. Nie wymaga tlenu, zachodzi w glikolize, cyklu Krebsa.
Substrat (high energy) + ADP -> produkt (low energy) + ATP