Pośrednia przemiana materii, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia


Pośrednia przemiana materii

W każdej komórce przebiega setki reakcji chemicznych, które określa się jako przemiana materii (metabolizm)

Metabolizm pośredni

pobieranie pokarmu → gromadzenie energii

Różne mechanizmy deaminacja przedstawione na przykładzie:
glutaminy, kwasu
glutaminowego, alaniny, seryny

Rozkład aminokwasów
Degradacja aa:
1. usunięcie g. α-NH2 w procesie deaminacji,
2. rozkład szkieletów węglowych.

Z 20 aa powstaje tylko 7 produktów rozpadu aa:
A. 4 związki cyklu Krebsa, B. pirogronian, C. acetooctan, D. acetylo-CoA.
A i B to aa - glukogenne
C i D to aa - ketogenne

Deaminacja:
Val, Leu, Ile oraz tyrozyna - pierwsza r. katab. jest transaminacja,

Ala i Asp transaminacja jest jedyną r. rozkładu

Deaminacja oksydacyjna tylko kwas glutaminowy Deaminacja hydrolityczna:
Gln, Asn

Cykl kwasu cytrynowego

Umiejscowiony w macierzy mitochondrialnej,

Zachodzi w nim 8-etapowe utlenianie grup acetylowych do CO2,

Powstające równoważniki redukcyjne są przenoszone na NAD+ lub FAD, a następnie włączane do łańcucha oddechowego

Bilans cyklu w 1 obiegu powstają:
♦2 cząsteczki CO2 z jednej g. acetylowej
♦2 cząsteczki H2O.
Jednocześnie tworzą się:
♦ 1 cząsteczka GTP,
♦ 3 cząsteczki NADH + H+
♦ 1 cząsteczka FADH2

Utlenianie biologiczne - łańcuch oddechowy

၆w organizmach żywych nie może przebiegać zbyt gwałtownie ponieważ spowodowałoby to nadmierne zwiększenie temperatury i uszkodzenie komórek,

၆dlatego przebiega przez związki pośrednie, pomiędzy którymi występuje mały potencjał oksydacyjno-redukcyjny,

၆przepływ elektronów następuje od potencjału bardziej ujemnego do bardziej dodatniego

၆najwyższy potencjał dodatni ma tlen, który jako silny utleniacz jest ostatecznym biorcą elektronów

Różne są drogi elektronów, które trafią do łańcucha oddechowego

၆Łańcuch oddechowy składa się 3 białkowych kompleksów (I, III, IV) oraz z 2 cząsteczek przenośnikowych: ubichinonu (koenzymQ) i cytochromu c. Także dehydrogenaza bursztynianowa należąca do cyklu Krebsa jest przyporządkowana do łańcucha oddechowego jako kompleks II. Syntaza ATP mimo że nie bierze udział w transporcie elektronów nazwana jest kompleksem V

၆wszystkie kompleksy łańcucha oddechowego są zbudowane z licznych polipeptydów i zawierają różne związane z białkami koenzymy redoks

၆transport elektronów jest sprzężony z formułowaniem gradientu protonowego

Fosforylacji oksydacyjna zachodzi w mitochondriach i jest energetycznie sprzężony z gradientem elektrochemiczny protonów w poprzek błony mitochondralnej. Ten gradient powstaje podczas transportu elektronów i stanowi źródło energii dla syntazy ATP, która katalizuje powstawanie ATP z nieorganicznego fosforanu i ADP.

Fosforylacja substratowa
Zachodzi:
၆ podczas glikolizy
၆ w cyklu Krebsa
Nie zależy od obecności tlenu !

Biopolimery zawarte w pożywieniu: (białko, kwasy nukleinowe, węglowodany) nie mogą być bezpośrednio wykorzystane przez organizm.
၆dlatego w pierwszej kolejności muszą być rozłożone do monomerów,

၆następnie monomery w katabolicznych procesach są w dużym stopniu rozkładane do małych fragmentów,

၆powstałe w ten sposób metabolity są:

♦ albo wykorzystane w dalszych przekształceniach katabolicznych do pozyskania
energii,

♦ albo w przemianach anabolicznych służą do tworzenia nowych, bardziej złożonych
cząsteczek,

Szczególnie ważne metabolity

Te cząsteczki są głównym ogniwem łączącym metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów.
Reakcji w cyklu cytrynowym mogą uczestniczyć w szlakach katabolicznych jak i anabolicznych, ma on więc charakter amfiboliczny

Produktami ubocznymi degradacji substancji organicznych w przemianie materii (u ludzi) są:

၆ ditlenek węgla - CO2

၆ woda - H2O
၆ amoniak - NH3

Toksyczny NH3 jest u ssaków przekształcany w mocznik i w ten sposób wydalany.

Amoniak NH3 w fizjologicznych występuje przeważnie jako jon amoniowy NH4+.
NH3 i NH4+ są toksyczne i większych stężeniach wywierają szkodliwy wpływ na mózg.
Mocznik, dwuamid kwasu węglowego w przeciwieństwie do amoniaku nie jest zasadowy i dlatego jest względnie nietoksyczny. Powstaje on tylko w wątrobie w cyklu reakcji, które rozpoczynają się w mitochondrium a kontynuowane są w cytoplazmie. Oba azoty pochodzą z NH4+ a grupa ketonowa pochodzi z jonu wodorowęglowego.

Magazynowanie energii - ATP

၆ Najważniejszym procesem , który prowadzi do syntezy ATP, jest fosforylacja oksydacyjna, która może zachodzić, wówczas, gdy w szlakach katabolicznych przemiany materii powstają najpierw zredukowane koenzymy - NADH + H+, QH2, ETF*, biorące udział w przenoszeniu elektronów na tlen

၆ Ten silnie egzoergiczny proces przebiega w łańcuch oddechowym i wykorzystane jest pośrednio w syntezie ATP

၆ Podczas gdy NADH uczestniczy w procesie fosforylacji oksydacyjnej, to NADPH + H+ jest wykorzystywany jako bardzo podobny koenzym w procesie redukcji w szlakach anabolicznych

၆ NADPH + H+ jest najczęściej syntetyzowany w szlaku heksozomono-fosforanowym (szlak pentozowy)

* ETF - flawoproteina biorąca udział w transporcie elektronów

Funkcje cyklu Krebsa, dostarcza prekursorów dla szlaków anabolicznych:
1. glukozę
2. porfiryny
3. kwasy tłuszczowe
i izoprenoidy

Podsumowanie

၆Wszystkie komórki zdobywają energię ze środowiska przekształcając substancje pokarmowe w składniki komórkowe za pomocą wysoce zintegrowanego systemu reakcji chemicznych,

၆Podstawowa strategia metabolizmu polega na tworzeniu ATP, NADPH i prekursorów makrocząsteczek,

၆Podstawowe składniki pokarmowe w procesach katabolicznych przekształcają się w komórkach do acetylo-CoA,

၆Cykl kwasu cytrynowego i fosforylacja oksydacyjna to ostateczny etap w którym aktywny octan jest całkowicie utleniony do CO2 oraz - w miarę przekazywania elektronów na O2 , będący ich ostatecznym akceptorem - wytwarzany jest ATP



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Koenzymy, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Nukleotydy, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Węglowodany metabolizm, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Węglowodany proste i złożone, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Ćwiczenia labolatoryjne I, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Skład kwasów nukleinowych, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Lipidy metabolizm, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Peptydy i Białka, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Białka metalbolizm, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Ćwiczenia laboratoryjne IV, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Enzymy i ich aktywność biologiczna, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Koenzymy, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Biochemia
Fizjoterapia i masaż wykład, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Fizjoterapia
Ćwiczenia laboratoryjne farmakologia, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Farmakologia
Technologia postaci kosmetyku operacje dyfuzyjne, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Technologia postac
Podstawowe pojęcia toksykologi, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Farmakologia
Losy leku w organizmie, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Farmakologia
Farmakologia - wiad. ogólne, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Farmakologia
Metabolizm i biotransformacja leków, Kosmetologia, Notatki i wyłady, Farmakologia

więcej podobnych podstron