Katabolismus - jak budeme postupovat

Podobné dokumenty
Eva Benešová. Dýchací řetězec

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech

9. Citrátový cyklus, oxidační dekarboxylace pyruvátu a anaplerotické dráhy

Citrátový cyklus. Tomáš Kučera.

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Citrátový a glyoxylátový cyklus

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Transport elektronů a oxidativní fosforylace

Dýchací řetězec, oxidativní fosforylace, mitochondriální transportní systémy

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal ::

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie

Aerobní odbourávání cukrů+elektronový transportní řetězec

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková

OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE

MitoSeminář II: Trochu výpočtů v bioenergetice. Souhrn. MUDr. Jan Pláteník, PhD. Ústav lékařské biochemie 1.LF UK

Dýchací řetězec (Respirace)

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu

B4, 2007/2008, I. Literák

Bp1252 Biochemie. #8 Metabolismus živin

Dýchací řetězec (DŘ)

Úvod do buněčného metabolismu Citrátový cyklus. Prof. MUDr. Jiří Kraml, DrSc. Ústav lékařské biochemie 1. LF UK

Metabolismus. - soubor všech chemických reakcí a příslušných fyzikálních procesů, které souvisejí s aktivními projevy života daného organismu

- metabolismus soubor chemických reakcí probíhajících v živých organismech a mezi organismy a jejich životním prostředím

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

Energetický metabolizmus buňky

Metabolické dráhy. František Škanta. Glykolýza. Repetitorium chemie X. 2011/2012. Glykolýza. Jaký je osud pyruátu bez přítomnosti kyslíku?

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

CZ.1.07/2.2.00/ Obecný metabolismu. Cyklus trikarboxylových kyselin (citrátový cyklus, Krebsův cyklus) (8).

CYKLUS TRIKARBOXYLOVÝCH KYSELIN A GLYOXYLÁTOVÝ CYKLUS

Citrátový cyklus a Dýchací řetězec. Milada Roštejnská Helena Klímová

Respirace. (buněčné dýchání) O 2. Fotosyntéza Dýchání. Energie záření teplo BIOMASA CO 2 (-COO - ) = -COOH -CHO -CH 2 OH -CH 3

Metabolismus mikroorganismů

Obecný metabolismus.

Didaktické testy z biochemie 2

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Přednáška 6: Respirace u rostlin

Dýchací řetězec. Viz též přednášky prof. Kodíčka (snímky a blány v levém sloupci)

Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVOD

Buněčný metabolismus. J. Vondráček

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, Biologie 6, 2015/2016, Ivan Literák

METABOLISMUS SACHARIDŮ

umožňují enzymatické systémy živé protoplazmy, nezbytný je kyslík,

33.Krebsův cyklus. AZ Smart Marie Poštová

Elektronový transport a oxidativní fosforylace

Repetitorium chemie 2015/2016. Metabolické dráhy František Škanta

Efektivní adaptace začínajících učitelů na požadavky školské praxe

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, Biologie 8, 2017/2018, Ivan Literák

Metabolismus. Source:

ANABOLISMUS SACHARIDŮ

Přehled energetického metabolismu

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu

Konsultační hodina. základy biochemie pro 1. ročník. Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie Napište vzorce aminokyselin Q a K

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO

FOTOSYNTÉZA Správná odpověď:

Repetitorium chemie 2016/2017. Metabolické dráhy František Škanta

Enzymologie. Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů.

METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI

Odbourávání lipidů, ketolátky

CZ.1.07/2.2.00/ Obecný metabolismus. Energetický metabolismus (obecně) (1).

12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012

POZNÁMKY K METABOLISMU SACHARIDŮ

Centrální metabolické děje

Kofaktory enzymů. T. Kučera. (upraveno z J. Novotné)

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Citrátový cyklus. VY_32_INOVACE_Ch0218.

Metabolismus, taxonomie a identifikace bakterií. Karel Holada khola@lf1.cuni.cz

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolusmus lipidů - katabolismus

Katabolismus. I. fáze aminokyseliny. II. fáze. III. fáze. proteiny. lipidy. polysacharidy. Glycerol + mastné kyseliny. glukosa ETS

Energetika a metabolismus buňky

9. Dýchací řetězec a oxidativní fosforylace. mitochondriální syntéza ATP a fotosyntéza

Rychlost chemické reakce je dána změnou Gibbsovy energie a aktivační energií: Tudíž zrychlení reakce pomocí katalýzy může být vyjádřeno:

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

DÝCHÁNÍ. uložená v nich fotosyntézou, je z nich uvolňována) Rostliny tedy mohou po určitou dobu žít bez fotosyntézy

Bioenergetika: úloha ATP. Bioenergetika: úloha ATP. Bioenergetika: úloha ATP. Intermediární metabolizmus a energetická homeostáza

Název: Fotosyntéza, buněčné dýchání

FOTOSYNTÉZA. Princip, jednotlivé fáze

Seznam použitých zkratek (v abecedním pořadí)

Obecný metabolismus.

glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

pátek, 24. července 15 BUŇKA

Fyziologie buňky. RNDr. Zdeňka Chocholoušková, Ph.D.

Metabolismus sacharidů

METABOLISMUS. Přeměna látek a energií. Souhrn všech procesů probíhajících v organismu s cílem získání a zpracování energie a stavebních látek

Štěpení lipidů. - potravou přijaté lipidy štěpí lipázy gastrointestinálního traktu

Biochemie II 2009/10. Metabolismus. František Škanta

Lipidy. Nesourodá skupina látek Látky nerozpustné v polárních rozpouštědlech Složky: MK, alkoholy, N látky, sacharidy, kyselina fosforečná

7. Enzymy. klasifikace, názvosloví a funkce

Sylabus pro předmět Biochemie pro jakost

Energie fotonů je předávána molekulám chlorofylu A, který se zachyceným fotonem excituje (uvolní se energeticky bohatý elektron).

Lipidy a biologické membrány

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Cukry (Sacharidy) Sacharidy a jejich metabolismus. Co to je?

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolusmus lipidů - anabolismus

Centrální dogma molekulární biologie

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Transkript:

Katabolismus - jak budeme postupovat I. fáze aminokyseliny proteiny polysacharidy glukosa lipidy Glycerol + mastné kyseliny II. fáze III. fáze ETS

itrátový cyklus yklus trikarboxylových kyselin, Krebsův cyklus Amfibolický děj, cyklický Lokalizace - mitochondrie Probíhá pouze za aerobních podmínek

Acetyl-oA (= AcSoA nebo AcoA) Zdroje: aminokyseliny sacharidy mastné kyseliny

Vstup do K - produkce acetyl oa z pyruvátu Oxidační dekarboxylace pyruvátu: pyruvátdekarboxylasový (pyruvátdehydrogenasový) komplex H 3 -O-OO - + NAD + + HSoA H 3 -O-SoA + NADH + H + + O 2 multienzymová jednotka: 3 enzymy mnohokrát opakované Escherichia coli: 24 polypeptidů, M h = 4,8. 10 6 Da Bacillus stearothermophilus: 60 polypeptidů, M h = 10.10 6 Da 5 kofaktorů: TPP, lipoát, oa, FAD, NAD +

Thiamindifosfát (B1)

Lipoát - prostetická skupina Amid kyseliny lipoové

HS oa H 3 -O-OO - + NAD + + HSoA H 3 -O-SoA + NADH + H + + O 2

Regulace pyruvátdehydrogenasy - vstup do K

itrátový cyklus, yklus kyseliny citronové (K) yklus trikarboxylových kyselin Sumárně: H 3 O SoA 2O 2 + 8 [H] H 3 O SoA + 3NAD + +FAD +GDP + Pi + 2H 2 O 2O 2 + 3NADH + 3H + + FADH 2 + GTP + oash

Regulace K

Reakce doplňující intermediáty K Anaplerotické děje: - karboxylace 3 sloučenin: H 3 -O-OO - + O 2 + ATP + H 2 O - OO-H 2 -O-OO - + ADP + P i O O O O P O O O + O 2 + P i O H 2 O H 2 fosfoenolpyruvát O O

Glyoxalátový cyklus Rostliny (semena), plísně, houby, protozoa, bakterie 1. Zahrnuje pouze pět reakcí 2. Neuvolňuje se O 2 3. Vstupují 2 AcoA 4. Vzniká 4 (oxaloacetát) Isocitrátlyasa a malátsynthasa existují jen u rostlin. Umožňují klíčícím rostlinám využívat skladované triacylglyceroly. Jedná se o anaplerotickou reakci!! Vnáší oxaloacetát do citrátového cyklu. 2 AcoA + NAD + sukcinát + NADH + H +

Katabolismus proteiny I. fáze aminokyseliny polysacharidy glukosa lipidy Glycerol + mastné kyseliny II. fáze III. fáze ETS

Elektrony transportující systémy a synthesa ATP Oxidativní fosforylace (dýchací řetězec) Světelná fáze fotosynthesy (fotofosforylace)

Oxidativní fosforylace probíhá na vnitřní membráně mitochondrií

Buněčná respirace 1. oxidační regenerace NAD + (NADH NAD + ) FAD (FADH 2 FAD) ETS 2. využití nashromážděné energie Synthesa ATP

Přímé slučování vodíku s kyslíkem je exotermní reakce, pro organismus nepoužitelná Řešení: postupné uvolňování energie a ukládání do molekul ATP

Přenos elektronů přes tři dýchací enzymové komplexy ve vnitřní mitochondriální membráně KK I KK III KK IV Espero Publishing, s.r.o.

NADH ubichinon reduktasa - 0,32 V Kotvený komplex I + 0,82 V

Flavinmononukleotid - kofaktor KKI H 3 H N O NH H 3 H H N O NH H 3 H H N O NH H 3 H N N H 2 H OH O H 3 H N H H 2 OH N O H 3 e + H + e + H + H N H H 2 OH N H O H OH H OH H OH H OH O H OH O H OH O H 2 O P O- H 2 O P O- H 2 O P O- O- O- FMN FMNH FMNH 2 O- Fe 3+ Fe 2+

Koenzym Q - 0,32 V Mobilní přenašeč + 0,82 V

Koenzym Q Isoprenoidní jednotka nx

Ubichinol cyt c reduktasa - 0,32 V Kotvený komplex I Mobilní přenašeč Kotvený komplex III + 0,82 V

H 3 H 3 H S H 2 protein H 3 N H 3 N Fe N OO H 2 H 2 N H S H 2 protein H 3 H 2 H 3 H 2 OO Hem c Hem je prosthetická skupina cytochromů. Fe +++ + e - Fe ++

ytochrom c oxidasa - 0,32 V Kotvený komplex I Mobilní přenašeč Kotvený komplex III + 0,82 V Mobilní přenašeč Kotvený komplex IV

Kotvený komplex II - sukcinát dehydrogenasa - postranní vstup z citrátového cyklu

HEMIKÉ ZOBRAZENÍ NADH + H + + Q NAD+ + QH 2 KKI (aktiv. transp. H + ) KKIII (aktiv. transp. H + ) QH 2 + 2 cyt-c(fe 3+ ) Q + 2 cyt-c(fe 2+ ) + 2H + KKIV (aktiv. transp. H + ) 4 cyt-c(fe 2+ ) + 4 H + + O 2 4 cyt-c(fe 3+ ) + 2 H 2 O Postranní vstupy do DŘ (SH 2 : jiný donor H než NADH): KKII (žádný transport) SH 2 + Q S + QH 2

NADH + H + + 1/2O 2 Oxidativní fosforylace? NAD + + H 2 O 3 (ADP + Pi) 3 (ATP + H 2 O) SH 2 + 1/2O 2 S + H 2 O 2 (ADP + Pi) 2 (ATP + H 2 O) hemiosmotická teorie: P.Mitchell (1961)

Transport protonů přes vnitřní mitochondriální membránu KK I KK III KK IV Espero Publishing, s.r.o.

Dvě složky gradientu elektrochemického potenciálu protonů přes vnitřní mitochondriální membránu protonmotivní síla + out G = F. + 2,303. RT.log + inr PMF H H RT 2, 303.. ph F (kj/mol) (V) φ membránový potenciál m.f. φ elektrický potenciál na membráně m = náboj iontu 1 pro H + Espero Publishing, s.r.o.

Protonmotivní síla = potenciální energie protonů na membráně ph mitochondrie 0,15-0,20 V 0,75 thylakoid 0 3,5 Obecné využití PMF: synthesa ATP sekundární aktivní transport pohyb bičíků u bakterií produkce tepla v hnědé tukové tkáni

Membránová fosforylace Protony procházejí membránou kanálem F 0 ve směru koncentračního gradientu otáčením rotoru vzniká mechanická energie, která se uloží do ATP Mezimebránový prostor ADP + P i H + H + H + H + H + H + H + H + Rotor F 0 Katalytická podjednotka F 1 ATP H + Mitochondriální matrix

- 0,32 V NADH + H + Kotvený komplex I 1 ATP - 0,18V FADH 2 Kotvený komplex III 1 ATP 1 ATP + 0,82 V Kotvený komplex IV Reoxidací 1 NADH + H + vznikne energie umožňující synthesu 3 molekul ATP! Reoxidací 1 FADH 2 vznikne energie umožňující synthesu 2 molekul ATP

Protonmotivní síla produkce tepla Gradient ph - rozpojovače, termogenin membrána propustnější pro H + - neprodukuje se ATP termogenin

Energetická bilance K H 3 O SoA + 3NAD + +FAD +GDP + Pi + 2H 2 O 2O 2 + 3NADH + 3H + + FADH 2 + GTP + oash 12 ATP

K je regulován podle energetických potřeb buňky/organismu Rozhodující je poměr ADP/ATP a NADH/NAD +