03 enregia kataliza i biosynteza bmp

Streszczenie

•    Żywe organizmy są zdolne do istnienia dzięki ciągłemu dopływowi energii. Część tej energii jest wykorzystywana do pełnicniarżasadniczych. funkcji — takich jak wegetacja, wzrost i rozmnażanie, a pozostała część rozprasza się w postaci ciepła.

•    Podstawowym źródłem energii dla większości żywych organizmów jest Słońce. Rośliny i bakterie fotosynte-tyzujące wykorzystują energię słoneczną do produkcji cząsteczek organicznych z dwutlenku węgla. Zwierzęta uzyskują pożywienie /jadając rośliny lub inne zwierzęta, które żywią się roślinami.

•    Każda z wielu setek reakcji chemicznych zachodzących w komórce jest specyficznie katalizowana przez enzymy. Ogromna ilość różnych enzymów działa w sekwencjach, tworząc łańcuchy reakcji nazywane szlakami metabolicznymi, z których każdy pełni określoną funkcję w komórce.

•    Reakcje kataboliczne rozkładają cząsteczki pożywienia szlakami utleniania i uwalniają energię. Reakcje anaboliczne budują wiele skomplikowanych cząsteczek potrzebnych komórce oraz koniecznych do zdobywania energii. W komórkach zwierzęcych zarówno elementy budulcowe, jak i energia potrzebna dla reakcji anabolicznych, uzyskiwane są w reakcjach katabolieznych. ¹

Jedynymi możliwymi reakcjami chemicznym są te, które prowadzą do wzrostu całkowitego nieuporząd-kowania we wszechświecie. Miarą tego nieuporząd-kowania jest zmiana energii swobodnej reakcji, AG, która musi tyć mniejsza od zera, aby reakcja zachodziła spontanicznie.

Zmiana energii swobodnej reakcji chemicznej, AG, zależy od stężenia reagujących cząsteczek i można ją obliczyć na podstaw ie tych stężeń, jeżeli znana jest stała równowagi (K) reakcji (lub standardowa zmiana energii swobodnej AG¹ reaktantów).

Tworząc szlaki sprzęgające reakcje energetycznie korzystne z energetycznie niekorzystnymi, enzymy umożliwiają reakcje, które bez takiego sprzężenia nie mogłyby zachodzić.

W tych sprzężonych reakcjach główna rolę odgrywa mały zestaw /aktywowanych nośników, głównie ATP, NaDH i NaDPH. Pierwszy z nich niesie „wysokoenergetyczne" grupy fosforanowe, natomiast NaDH i NADPH — elektrony o wysokiej energii.

Cząsteczki zawarte w pokarmie są źródłem szkieletów węglowych do tworzenia większych cząsteczek, których wiązania kowalencyjne z reguły' powstają w reakcjach sprzężonych z energetycznie korzystnymi zmianami wiązań w aktywowanej cząsteczce nośnika, prowadzącymi do powstania ATP i NaDPH.

1

   Enzymy katalizują reakcje wiążąc się z poszczególnymi cząsteczkami substratów w sposób, który obniża energię aktywacji potrzebną do tworzenia i zrywania specyficznych wiązań kowalencyjnych.