Вступление в обмен веществ.
Метаболизм – химические реакции, которые проходят в организмеМетаболиты – маленькие промежуточные молекулы, которые образуются в процессе деградации и синтеза полимеров
Последовательность реакций, которые имеют цель (например, расщепление глюкозы, синтез жирных кислот) называется метаболическимм путем Метаболические пути могут быть: (a) Линейными (b) Циклическими (c) Спиральными (синтез жирных кислот)
Метаболизм разделяется на – катаболизм и анаболизм Катаболические реакции – деградация больших молекул с образованиемм меньших и энергии Анаболические реакции – синтез макромолекул для жизнедеятельности клеток, роста и репродукции Катаболизм характеризируется реакциями окисления и освобождения энергии, которая трансформируется в АТФ Анаболизм характеризируется реакциями восстановления и утилизацией энергии, аккумулированной в АТФ
Регуляция метаболических путей Уровни регуляции метаболизмаНервная системаЭндокринная системаВзаимодействие между органамиКлеточный (мембранный) уровеньМолекулярный уровень
Стадии метаболизма Катаболизм Стадия I (специфическая). Деградация макромолекул (белков, углеводов, липидов) до мономеровСтадия II (специфическая). Аминокислоты, жирные кислоты и глюкоза окисляются к общему метаболиту – ацетил коэнзиму А Стадия III (неспецифическая). Ацетл СoA окисляется в цикле лимонной кислоты до CO2 и воды
Транспорт пирувата в митохондрию
Превращение пирувата в ацетил СоА Пируватдегидрогеназный комплекс - поли-ферментный комплкс, который состоит из 3 ферментов, 5 коферментов Пируватдегидрогеназный комплекс - молекулярная масса от 4 до 10 млн дальтон Электронная микрофотография пируватдегидрогеназного комплекса E. coli.
Ферменты:E1 = пируватдегидрогеназаE2 = дигидролипоилацетилтрансферазаE3 = дигидролипоилдегидрогеназаКоферменты: ТПФ (тиамин пирофосфат), липоамид, HS-КoA, ФАД, НАД+. ТПФ является производным витамина B1 (тиамин); НАД –B5 (никотинамид); ФАД –B2 (рибофлавин), HS-CoA –B3 (пантотеновая кислота), липоамид – липоевая кислота
Общая реакция пируватдегидрогеназного комплекса
Цикл трикарбо-новых кислот
Названия:Цикл трикарбоновых кислотЦикл лимонной кислоты Цикл Кребса Ганс Адольф Кребс Биохимик; родился в Германии. Работал в Британии. Его открытие в 1937 р, цикл Кребса, было критическим для понимания клеточного метаболизма. Нобелевская премия в 1953 г.У эукариот все реакции цикла Кребса проходят в матриксе митохондрий
Общие представления о цикле Кребса
Цикл лимонной кислоты.Ферменты: 1 — цитратсинтаза; 2 — аконитаза; 3 — изоцитратдегидрогеназа; 4 — а-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс; 5 — сукцинаттиокиназа; 6 — сукцинатдегидрогеназа; 7 — фумаратгидратаза; 8 — малатдегидрогеназа.
Функции цикла трикарбоновых кислот Образование энергии в форме ГТФ (ATФ). Образование восстановительных эквивалентов в форме НАДН и ФАДH2 Интеграция метаболизму. Цикл является амфиболичным (катаболичным и анаболичным одновременно).
Регуляция цикла трикарбоновых кислот
Цикл Кребса как источник биосинтетических предшественниковThe citric acid cycle provides intermediates for biosyntheses