Katabolizm cukrów. Procesy kataboliczne mają na celu dostarczenie komórce energii i należą tu przede wszystkim procesy utleniania odwodoroanie grupy aldehydowej i dekarbokyslację. Katabolizm - rozkład, celuloa do monocukrów. Glikoliza -rozpad sachrydów przez glukozę. 6-fosforan do kwasu pirogronowego, główna rola glikolizy to dostarczenie szkieletów węglowych do większości zw. organicznych, proces ten przebiega bez użycia tlenu. Glikolizę można podzielić na 5 etapów: 1) etap przygotowawczy, w którym cukry złożone ulegają rozkładowi do cukrów prostych i jeżeli to potrzebne, inne cukry przekształcają się w glukozę, fruktozę lub jeden z ich fosforanów; 2) przemiana glukozy w dwie cząsteczki triozofosforanu - proces ten wymaga dostarczenia energii do dwukrotnej fosforylacji i odbyw się na poziomie utlenienia cukrów; 3) odwodorowanie gliceraldehydo - 3-fosforanu do kwasu 3-fosfoglicerynowego z częściowym odzyskaniem energii w drodze fosforylacji substratowej; 4) dalsze przemiany ptrograniczeniu z podziałem na procesy tlenowe i beztlenowe (mają na celu regenerację NAD+ przez przeniesienie z jego cząsteczki protonów i elektronów na akceptor zastępczy -w braku możliwości regeneracji - poprzez łańcuch oddechowy.

Anabolizm cukrów: 1 glikogenaza-proces anaboliczny. Z glukozy w procesie anabolicznym syntetyzowany jest cukier zapasowy-glikogen. Glikogenaza zachodzi w wątrobie w mięśniach, w których glukoza jest magazynowana w postaci glikogenu mięśniowego. Glikogen może powstać z substratów- galaktozy i fruktozy. 2 glukogenogenaza- odwrócenie glikolizy. W okresach głodu cukier zapasowy może być w wątrobie syntetyzowany z aminokwasów, mlecznu i glicerolu. Jest to wytwarzanie glukozy( i glikogenu) z niecukrowych substancji tj. aminokwasy, kw. mlekowy, kw. pirogronowych. Zachodzi w wątrobie i regulowany jest przez hormon nadnerczy.

Proces glikogenolizy: to proces uwalniania z glikogenu glukozo 1-fosforanu. Otrzymywana w tym procesie glukoza może być wydzielona do krwi (z wątroby) lub wprowadzona do glikolizy (wątroba i mięśnie). W warunkach tlenowych glukoza po rozłożeniu do pirogranianu jest metabolizowana do acetylowanego CoA, który zostaje włączony w cyklu kw. trikarboksylowych. W warunkach beztlenowych pirogronian przechodzi w mleczan. Reakcje kataboliczne dostarczają energii, która magazynowana jest w związkach wysokoenergetycznych (atp)

Fermentacji: jest to beztlenowy rozkład cukrów (zw organicznych) wywołany przez drobnoustroje za pomocą wytwarzanych przez nie enzymów będących organicznymi katalizatorami reakcji. Fermentacja alkoholowa do niej sa zdolne drożdże, niektóre grzyby. Drożdżę przeprowadzają przemianę kw pirogronowego do alkoholu. C6H2O6+2ADP+2Pi->2C2H5OH+2CO2+2ATP. Fermentacja mleczanowa- zachodzi na komórkach bakterii mlekowych tworzy się kw mlekowy. Fermentacje masłowa wywołują ją bakterie kw. masłowego. Fermentacja octanowa polega na utlenianiu etanolu do kw. octowego. Fermentacja propinowa ma duże znaczenie w procesie dojrzewania serów, następuje rozkład kw. mlekowego na kw. propinowy, kw. octowy, CO₂ i wodę.

15. Biosynteza aminokwasów

1.Synteza aminokwasów aromatycznych (rośliny): Phe, Tyr, Trp. Kw. dehydrochinonowy→kw. szikiminowy→kw. 5-fosfoszikiminowy:

• kw. antranilowy (+PRPP,+seryna)→Trp

• kw. prefenowy→Phe→hydroksylacja→Tyr

• kw. prefenowy→Tyr.

2.Synteza aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach (rośliny/drobnoustroje): Val, Leu. Ile, 2xkw. pirogronowy→α-acetylomleczan→kw.α-keroizowalerianowy→transaminacja z kw.glutaminowym:

• Val

• kwas α-ketoizokapronowy→Leu

3.Synteza, Lys, Met, Thr. Kw. asparaginowy→kw. α-amino - β-formylopropilonowy→układy pierścieniowe piperydeinowe→kw. dwuaminopimelinowy→Lys, Met, Thr.

Przemiany kataboliczne

Białko jest rozkładane do polipeptydów, aligopeptydów, dipeptydów, wreszcie do aminokwasów, które zostają zużyte do biosyntezy. Niezbędna część białek ulega w wątrobie premianom (procesom):

Deaminacji, dekarboksylacji. Obok biosyntezy białek zachodzi też proces wydalania zbędnych aminokwasów.

Aminokwasy posiadają grupę aminową i karboksylową. Proces degradacji zachodzi w etapach. Najpierw deaminacja( usunięcie grupy aminowej). Dochodzi do deaminacji oksydacyjnej grupa aminowa zostaje usunięta i utleniona. Proces ten jest katalizowany przez oksydoreduktory, które współdziałają z FAD i powstaje iminokwas. W środowisku kwaśnym powstaje oksokwas. Protony ze zredukow. FAD zostają przeniesione na O₂ . Powstaje FAD utlenione i H₂O₂. H₂O₂ jest rozkładany przez katalizę do H₂O i O₂. Enzym, który powoduje deaminację oksydacyjną z NAD.

Kwas glutaminowy, po odłączeniu protonów przechodzi w iminoglutanowy kwas, a ten w kwas 2-oksoglutaminowy.

Protony z NAD są przenoszone w łańcuchu komórkowym przez przenoścniki na tlen. W organizmach wyższych zachodzi deaminacja oksyd. W niższych inne rodzaje deaminacji: Desaturacyjna, redukcyjna, hydrolityczna.

D. desatusaturacyjna- prowadzi do powst. Kwasów nienasyconych przez odłączenie NH₃.

D. redukcyjna- zachodzi w obecności zw. redukujących odpowiednich bakterii. Prowadzi do powstawania kw. org. Nasyconych.

D. hydrolityczna- zachodzi w obecności H₂O, odłącza się NH­₃ i powstają hydroksykwasy.

Deaminacja aminokwasów w roślinach wyższych przebiega w małych ilościach , bo aminokw. są włączane od razu do biosyntezy białka. W org. zwierzęcych nadmiar białka musi być usunięty. Aminokwasy są wykorzystywane do biosyntezy białka, a zbędne ulegają katabolicznym reakcjom.

Anabolizm cukrów: 1 glikogenaza-proces anaboliczny. Z glukozy w procesie anabolicznym syntetyzowany jest cukier zapasowy-glikogen. Glikogenaza zachodzi w wątrobie w mięśniach w których glukoza jest magazynowana w postaci glikogenu mięśniowego. Glikogen może powstać z substratów- galaktozy i fruktozy. 2 glukogenogenaza- odwrócenie glikolizy. W okresach głodu cukier zapasowy może być w wątrobie syntetyzowany z aminokwasów, mlecznu i glicerolu. Jest to wytwarzanie glukozy( i glikogenu) z niecukrowych substancji tj aminokwasy, kw mlekowy, kw pirogronowych. Zachodzi w wątrobie i regulowany jest przez hormon nadnerczy.

---