Przykłady enzymów: trypsyna, chymotrypsyna i elastaza powstają w trzustce jako zymogeny (trypsynogen, chymotrypsynogen, proelastaza) następnie zostają przetransportowane do jelita cienkiego gdzie następuje ich aktywacja przez rozszczepienie specyficznych wiązań peptydowych.

Czynniki regulujące aktywność enzymów:

-sprzężenie zwrotne

-białka regulatorowe

-odwracalna modyfikacja kowalencyjna

-kontrola allosteryczna

Glukoza + 2Pi + 2ADP +2NAD+ 2Pirogronian + 2ATP + 2NADPH+ + 2H+ + 2H2O

Reakcja przesunięcia fosforanu:

7. 3-fosfoglicerynian ↔ 2-fosfoglicerynian

Enzym: fosfogliceromutaza

Reakcje przeniesienia fosforanu:

1. Glukoza + ATP glukozo-6-fosforan + ADP +H+

Enzym: heksokinaza

3. Fruktozo-6-fosforan fruktozo-1,6-bisfosforan

Enzym: fosfofruktokinaza

6. 1,3-bisfosfoglicerynian + ADP ↔ 3-fosfoglicerynian + ATP

Enzym: kinaza fosfoglicerynianowa

9. Fosfoenolopirogronian + ADP + H+ pirogronian

Enzym: kinaza pirogronianowa

Reakcja łącząca glikolizę z CKC:

Pirogronian + CoA + NAD+ acetylo-CoA + NADH + CO2

Acetylo-CoA + szczawiooctan + H2O cytrynian + CoA + H+

R. fosforolitycznego rozszczepienia glikogenu. Fosforylaza glikogenowa rozbija wiązania α-1,4-glikozydowe i usuwa kolejno reszty glukozy z nieredukującego końca cząsteczki glikogenu

Glikogen (n reszt) + Pi ↔ glikogen (n-1 reszt) + glukozo-1-fosforan

Następnie fosfoglukomutaza przekształca glukozo-1-fosforan w glukozo-6-fosforan.

Reakcja fosforolitycznego rozszczepienia glikogenu jest korzystna energetycznie gdyż powstający w niej cukier jest już ufosforylowany.

Losy pirogronianu:

• Wejście do Cyklu Kwasu Cytrynowego - przekształcenie pirogronianu w acetylo-CoA przez dehydrogenazę pirogronianową

Pirogronian + NAD+ + CoA acetylo-CoA + CO2 + NADH

• Przemiana w kwasy tłuszczowe lub ciała ketonowe - gdy jest nadmiar ATP, acetylo-CoA jest kumulowany i może być użyty do syntezy kw.tłuszczowych lub ciał ketonowych

• Przemiana w mleczan - regeneracja NAD+ przy ograniczonej ilości tlenu na skutek przemiany pirogronianu w mleczan katalizowanej przez dehydrogenazę mleczanową

Pirogronian + NADH + H+ ↔ mleczan + NAD+

• Przemiana w etanol - w warunkach beztlenowych następuje fermentacja alkoholowa - pirogronian zostaje przekształcony w aldehyd octowy przez dekarboksylazę pirogronianową, a następnie w etanol przez dehydrogenazę alkoholową

Pirogronian + H+aldehyd octowy + CO2

Aldehyd octowy + NADH + H+ ↔ etanol + NAD+

Substraty:

Glukozo-6-fosforan, Szczawiooctan, Mleczan, Alanina
Reakcja transaminacji alaniny:
Alanina + alfa-ketoglutaran↔Pirogronian + glutaminian
Enzym: Aminotransferaza alaninowa (transferazy)
Enzymy glikolizy:
heksokinaza, izomeraza glukozofosforanowa, fosfofruktokinaza, aldolaza
fruktozobisfosforanowa, dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego, kinaza fosfoglicerynianowa, fosfogliceromutaza, enolaza, kinaza pirogronianowa

Droga elektronów z NADH do O2

Łańcuch oddechowy jest to zespół związków chemicznych uszeregowanych według wzrastających potencjałów oksydoredukcyjnych. Proces polega na przekazywaniu elektronów między poszczególnymi kompleksami znajdującymi się w wewnętrznej błonie mitochondrialnej (u eukariontów) lub w błonie komórkowej (u prekariontów) przez co NADH zostaje utlenione, wodór trafia na cząsteczkę tlenu (tworząc H2O), a energia zostaje zmagazynowana w ATP. Reduktaza bursztynian-CoQ (kompleks II) NIE JEST pompą H+ ponieważ zmiana energii swobodnej całkowitej rekcji katalizowanej przez nią jest zbyt mała.

ATP i droga powstawania: Fosforylacja substratowa polegająca na syntezie ATP na skutek bezpośredniego utleniania wysokoenergetycznego substratu. Chemiosmoza polegająca na przemieszczaniu protonów przez błony białkowo-lipidowe z wytworzeniem ATP

Szeroki zakres funkcji białek jest wynikiem ich różnorodnych struktur przestrzennych.

Funkcje białek:

• kataliza enzymatyczna

• transport i magazynowanie np. przenoszenie tlenu przez hemoglobinę

• ruch uporządkowany np. białkowe układy kurczliwe

• funkcje mechaniczno-strukturalne np. zapewnianie elastyczności tkanek

• ochrona immunologiczna

• wytwarzanie i przekazywanie impulsów nerwowych

• kontrola wzrostu i różniciwania komórek

Mioglobina - zbudowana z pojedynczego łańcucja polipeptydowego, jest to białko globularne, w którym występuje osiem αhelis oraz prostetyczna grupa hemowa która odgrywa kluczową rolę w wiązaniu tlenu.

Hemoglobina - zbudowana z czterech łańcuchów polipeptydowych, każdy z nich tworzy osiem αhelis i zawiera prostetyczna grupa hemowa.

Kolagen - każdy rodzaj kolagenu zbudowany jest z trzech łańcuchów polipeptydowych skręconych w helisy kolagenowe. Trzy łańcuchy są ułożone równolegle i skręcają się wokół siebie. Dzięki takiej budowie kolagen jest bardzo odporny na rozciąganie przez co buduje ścięgna, skórę, rogówkę oka, ściany tętnic i wiele wiele innych organów ciała.

Hormonalna regulacja metabolizmu.

Insulina

• stymuluje: syntezę glikogenu w mięśniach i wątrobie, glikolizę w wątrobie

• hamuje: glukoneogenezę w wątrobie

• powoduje też wnikanie glukozy do kom. mięśniowych i tkanki tłuszczowej

Glukagon

• stymuluje: rozkład glikogenu, glukoneogenezę

• hamuje: glikolizę, syntezę kwasów tłuszczowych

• zwiększa syntezę cAMP w kom. tłuszczowych, co aktywuje lipazę stymulującą rozkład triacylogliceroli

Adrenalina i noradrenalina

• stymulują mobilizację glikogenu i triacylogliceroli

• adrenalina stymuluje też wydzielanie glukagonu, a hamuje wydzielanie insuliny

• w efekcie zwiększają one ilość glukozy uwalnianej do krwi przez wątrobę, a zmniejszają wykorzystanie glukozy przez mięśnie

Struktura białka:

• I-rzedowa to liniowa sekwencja aminokwasów między którymi występują wiazania peptydowe oraz wiązania dwusiarczkowe między resztami cysteiny.

• II-rzedowa to pofałdowanie łańcucha w αhelisę lub strukturę β. W tej strukturze występują wiazania wodorowe.

• III-rzedowa to przestrzenne ułożenie wszystkich aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym, występują w niej oddziaływania hydrofobowe, van der Waalsa, sily elektrostatyczne, wiązania wodorowe i dwusiarczkowe.

• IV-rzedowa to przestrzenne ułożenie kilku łańcuchów polipeptydowych między którymi występują wiązania wodorowe, dwusiarczkowi, oddziaływania hydrofobowe.

3.Określ metaboliczne losy glukozo-6-fosofranu. W jakich szlakach metabolicznych on powstaje? Dlaczego jego przemiana w pirogronian może mieć charakter zarówno anaboliczny jak i kataboliczny?

Glikoliza:

2. Glukozo-6-fosforan ↔ fruktozo-6-fosforan

Enzym: izomeraza glukozofosforanowa

Glukoneogeneza:

6. Glukozo-6-fosforan glukoza + Pi

Enzym: glukozo-6-fosfataza

Glukozo-6-fosforan powstaje w glikolizie, glukoneogenezie i podczas fosforolizy glikogenu;
Kataboliczny charakter zawdzięcza temu, że podczas gdy powstaje z glukozy, wówczas wykorzystywana jest energia.

Natomiast anaboliczny charakter posiada dlatego, że Glukozo-6-fosforan wykorzystywany jest w dalszych procesach, w których powstaje energia.

3

---