BILANS ENERGETYCZNY GLIKOLIZY:
Bilans energetyczny oddychania tlenowego
Etap oddychania tlenowego Miejsce zachodzenia reakcji Zysk ATP
Glikoliza Cytoplazma 2
Dekarboksylacja pirogronianu Matriks mitochondium
Cykl Krebsa Matriks mitochondium 2
Fosforylacja oksydacyjna Błona wewnętrzna mitochondrium 32–34 . Łącznie 36–38 Fosforylacja substratowa – reakcja chemiczna, która ma miejsce, gdy reszta fosforanowa zostanie przeniesiona ze związku ufosforylowanego – substratu – bezpośrednio na ADP przez enzymy, najczęściej z grupy kinaz. Ten sposób wytwarzania ATP nie wymaga udziału tlenu i zachodzi np. w glikolizie oraz cyklu Krebsa. Ten sposób wytwarzania ATP jest ewolucyjnie najstarszy, jednak ilość związków, które mogą wejść w reakcję fosforylacji substratowej jest ograniczona. Fosforylacja ta pozwala, np. mięśniom szkieletowym funkcjonować sprawnie podczas dużego wysiłku fizycznego przy niedostatecznym dopływie tlenu.Substrat wysokoenergetyczny (ufosforylowany) + ADP → produkt niskoenergetyczny + ATP OKSYDACYJNA DEKARBOKSYLCJA KWASU
IROGRONOWEGO:-warunki beztlenowe ( wykorzystanie drożdży)kwas pirogronowy – dekarboksylaza pirogronianowa aldehyd octowy NADH, NAD – dehydrogenaza alkohol etylowy -warunki tlenowe: kwas pirogronowy + CoA + NAD enzym: dekarboksylaza kwasu pirogronowego, koenzym: pirofosfaran tiaminy ACETYLO – CoA + CO2
+ NADH CYKL KWASÓW TRIKARBOKSYLOWYCH ( TCAC) CYKL KREBSA:Cykl kwasów trikarboksylowych jest przemianą ogólną, pozwalającą na doprowadzenie procesu utlenienia związków organicznych do końca tzn, do CO2, przy czym wydzielane protony i elektrony są przenoszone na tlen, zgodnie z mechanizmem utlenienia biologicznego BILANS ENERGETYCZNY TCAC: 4x dehydrogenacja, 2x dekarboksylacja, uwolnienie energii: z 3 NADH- 9ATP z FADH2 – 2ATP, fosforylacja substratowa 1ATP= 12ATP.PRODUKTY TCAC: kwas cytrynowt, izocytrynian, szczawiobursztynian, bursztynian, L- jabłczan, szczawiooctan. Acylo-CoA czyli acylokoenzym A to połączenie koenzymu A z resztą acylową umożliwiające jej transport w organizmie. Acylo-CoA powstaje w wyniku acylowania grupy tiolowej CoA:CoASH + RCOOH → CoAS~COR + H2O. Najważniejszym przykładem takiego połączenia jest acetylo koenzym A (Acetyl-CoA), tzw. aktywny octan - produkt acetylowania koenzymu A uczestniczący w wielu przemianach zachodzących w organizmie, np. w cyklu kwasu cytrynowego.Acetylo- koenzym A odgrywa kluczową rolę w metabolizmie. Składa się z grupy octanowej (acylowej -COCH3) związanej kowalencyjnie z koenzymem A. Uczestniczy w przemianie tlenowej sacharydów w Cyklu Krebsa, w syntezie kwasów tłuszczowych oraz w syntezie steroidów.PORÓWNANIE WYDAJNOŚCI ENERGETYCZNEJ PRZEMIAN TLENOWYCH I BEZTLENOWYCH: Oddychanie tlenowe: substraty: związki organiczne, produkty: CO2, woda, energia, lokalizacja: cytoplazma, mitochondriumOddychanie beztlenowe: substraty: związki organiczne, produkty: alkohole, kwasy, lokalizacja: cytoplazma.SYNTEZA ATP PRZEZ ATP-azę ZLOKALIZOWANĄ W WEWNĘTRZNEJ BŁONIE MITOCHONDRILNEJ: synteza ATP jest najmniejszym ze znanych w przyrodzie motorem obrotowym. ATP-aza zlokalizowana jest we wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Składa się z 2 części: F1 ATPazy z częścią F0 stanowiąca transbłonowy kanał protonowy zakotwiczony w wewnętrznej błonie. W Mitochondriach cały kompleks wykazuje energie uwalniana przez elektrony do syntezy ATP, natomiast wyodrębniona z całości F1 ATPaza hydrolizuje ATP. Podczas hydrolizy ATP i prawdopodobnie podczas syntezy ATP, podjednostka F1 ATPazy obraca się względem alfa, beta -3.