Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата. (Тема 6)

Содержание

Слайд 2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования

Сибирский федеральный университет Кафедра биохимии и физиологии человека и животных

Автор: доцент, к.б.н. Замай Татьяна Николаевна
БИОХИМИЯ
ЧАСТЬ 2. ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ
факультет физической культуры и спорта
направление - физическая культура

2

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

2

Слайд 3

Содержание: ЧАСТЬ 2. ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз.

Содержание:

ЧАСТЬ 2. ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ
Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное

декарбоксилирование пирувата
Аэробный метаболизм углеводов
Липидный обмен
Белковый обмен
Интеграция клеточного обмена

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

3

Слайд 4

Тема 6. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

Тема 6. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Метаболические

пути и обмен энергии
В обмене веществ выделяют внешний обмен и промежуточный
Внешний обмен – внеклеточное переваривание веществ на путях их поступления и выделения из организма
Промежуточный обмен – совокупность всех ферментативных реакций в клетке

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

4

Слайд 5

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Метаболические пути

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Метаболические пути и

обмен энергии
Метаболизм выполняет 4 основные функции:
извлечение энергии из окружающей среды (либо в форме химической энергии органических веществ либо в форме энергии солнечного света)
превращение экзогенных веществ в строительные блоки – в предшественники макромолекулярных компонентов клетки
сборку белков, нуклеиновых кислот, жиров и др. клеточных компонентов из этих строительных блоков
синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для выполнения различных специфических функций данной клетки

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

5

Слайд 6

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Метаболические пути:

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Метаболические пути:
катаболические
анаболические


амфиболические

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Метаболические пути и обмен энергии

6

Слайд 7

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Катаболизм включает

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Катаболизм включает

3 основных этапа:
крупные пищевые молекулы расщепляются на составляющие их строительные блоки (аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и др.)
продукты, образовавшиеся на 1 стадии, превращаются в более простые молекулы, число которых невелико - ацетил-КоА и др.
эти продукты окисляются до СО2 и воды

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Метаболические пути и обмен энергии

7

Слайд 8

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Анаболические пути

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Анаболические пути -

это ферментативный синтез сравнительно крупных клеточных компонентов из простых предшественников. Процессы связаны с потреблением свободной энергии, которая поставляется в форме энергии фосфатных связей АТФ. Анаболизм включает в себя также 3 стадии, в результате чего образуются биополимеры

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Метаболические пути и обмен энергии

8

Слайд 9

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Амфиболические пути

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Амфиболические пути –

двойственные, связывают катаболические и анаболические пути

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Метаболические пути и обмен энергии

9

Слайд 10

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Полисахариды и

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Полисахариды и олигосахариды

распадаются до более простых соединений путем гидролиза. Расщепление крахмала и гликогена начинается в полости рта под действием амилазы слюны, относящейся к классу гидролаз, подклассу гидролаз гликозидов
Известны 3 вида амилаз, различающиеся по конечным продуктам: α-амилаза, β-амилаза и
γ-амилаза

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Переваривание углеводов

10

Слайд 11

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Продукты полного

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Продукты полного переваривания

углеводов – глюкоза, галактоза, фруктоза – через стенки кишечника поступают в кровь
Моносахариды поступают через клеточные мембраны путем облегченной диффузии, с участием специальных переносчиков
Для переноса глюкозы и галактозы существует активный транспорт по механизму симпорта

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Всасывание моносахаридов

11

Слайд 12

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата Гликолиз –

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
Гликолиз – центральный

путь катаболизма глюкозы в животных, растительных клетках и микроорганизмах. Это наиболее древний путь, в результате которого глюкоза подвергается анаэробному расщеплению. Может протекать в клетке в аэробных и анаэробных условиях

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликолиз

12

Слайд 13

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата АТФ –

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
АТФ – стандартная

единица, в виде которой запасается высвобождающаяся при дыхании энергия

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликолиз

13

Слайд 14

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата (АТФ) Аденозин

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
(АТФ) Аденозин –

Ф ~ Ф ~ Ф
“Высокоэнергетическая” связь
+Н2О Гидролиз
(АДФ) Аденозин – Ф ~ Ф + Ф + 30,6 кДж/моль
Работа

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликолиз

14

Слайд 15

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Брожение и

дыхание

Аэробные условия

Анаэробные условия

Гликолиз

Глюкоза

Продукты брожения

Брожение

Глюкоза

Продукты брожения

Брожение

СО2 + Н2О

Дыхание

О2

2 Лактат

Глюкоза

15

Слайд 16

Слайд 17

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликолиз

С6Н12О6 +

2 Фн + 2 АДФ → 2 СН3СНОНСООН + 2 АТФ + 2 Н2О

Глюкоза → 2 Лактат ΔG1` = – 47,0 ккал
2Фн + 2 АДФ → 2 АТФ + 2 Н2О G2` = +2∙7,30 = +14,6 ккал
Суммарная реакция:
Глюкоза + 2 Фн + 2 АДФ → 2 Лактат + 2 АТФ + 2 Н2О
ΔGs` = ΔG1` + ΔG2` = – 47,0 + 14,6 = – 32,4 ккал

16

Слайд 18

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Ферментативные реакции

первой
стадии гликолиза

AТФ + D-глюкоза → АДФ + D-глюкозо-6-фосфат,
Δ G′ = – 4 ккал

17

Слайд 19

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Гликолиз 18

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликолиз

18

Слайд 20

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Превращение глюкозо-6-фосфат

во фруктозо-6-фосфат

D-глюкозо-6-фосфат ↔ D-фруктозо-6-фосфат, ΔG′ = + 0,4ккал

19

Слайд 21

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Образование фруктозо-1,6-дифосфата

АТФ

+ фруктозо-6-фосфат→АДФ + фруктозо-1,6-дифосфат, ΔG′= – 3,4 ккал

20

Слайд 22

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Расщепление фруктозо-1,6-дифосфата

Фруктозо-1,6-дифосфат

→ Диоксиацетонфосфат + D-глицеральдегид-3-фосфат,
ΔG′ = +5,73 ккал

21

Слайд 23

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Взаимопревращение триозофосфатов

Диоксиацетонфосфат

↔ D–глицеральдегид–3–фосфат

22

Слайд 24

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Окисление глицеральдегид-3-фосфата

до 1,3-дифосфоглицерата

Глицеральдегид-3-фосфат+ НАД++ Фн →1,3-дифосфоглицерат + НАД*Н + Н+
ΔG′ = +1,5 ккал

23

Слайд 25

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Перенос фосфатной

группы от 1,3-дифосфоглицерата на АДФ

1,3-фосфоглицерат + АДФ → 3-фосфоглицерат + АТФ, ΔG′ = - 4,5 ккал

24

Слайд 26

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Превращение 3-фосфоглицерата

в 2-фосфоглицерат

3–фосфоглицерат ↔ 2–фосфоглицерат

25

Слайд 27

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Дегидратация 2-фосфоглицерата

с образованием фосфоенолпирувата

2-фосфоглицерат → Фосфоенолпируват + Н2О
ΔG′ = + 0,44 ккал

26

Слайд 28

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Перенос фосфатной

группы от фосфоенолпирувата на АДФ

Фосфоенолпируват + АДФ → Пируват + АТФ,
ΔG′ = - 7,5 ккал

27

Слайд 29

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Восстановление пирувата

до лактата

Пируват + НАД*Н + Н ↔ Лактат + НАД+,
ΔG′ = - 6,0 ккал

28

Слайд 30

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Полный баланс

гликолиза

Глюкоза + 2 АТФ + 2 НАД+ + 2 Фн + 4 АДФ + 2 НАДН +2Н+
2 Лактат+2 АДФ+2 НАДH + 2H+ + 2 НАД + + 4 АТФ + 2 Н2О
Вычеркнув одни и те же члены получим:
Глюкоза + 2 Фн + 2 АДФ → 2 Лактат + 2 АТФ + 2 Н2О

29

Слайд 31

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ

Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Гликогенолиз

Гликоген→глюкозо-1-фосфат→глюкозо-6-фосфат→…
→2 лактат

30

Слайд 32

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ ТЕМА 7. АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ Энергетика брожения и

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

ТЕМА 7. АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

Энергетика брожения и дыхания
Глюкоза →

2 Лактат, ΔG′ = – 47 ккал (гликолиз)
Глюкоза + 6 О2 → 6 СО2 + 6 Н2О, ΔG′ = – 686 ккал (дыхание)

31

Слайд 33

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Общая схема дыхания Суммарная реакция

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Общая схема дыхания

Суммарная реакция цикла трикарбоновых кислот описывается

уравнением:
Ацетил-СоА + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн + Н2О → 2 СО2 + 3НАДН +ФАДН2 + ГТФ + 2Н+ + СоА

32

Слайд 34

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Общая схема дыхания 33

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Общая схема дыхания

33

Слайд 35

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) 34

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)

34

Слайд 36

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Цитрат-синтаза О = С –

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Цитрат-синтаза

О = С – СОО- + С –

СН3 + Н2О → НО – С – СОО- + HS – CoA + H+

O H2C – COO-

|| |

| | |

H2C – COO- S – CoA H2C – COO-

Оксалоацетат Ацетил-СоА Цитрат

35

Слайд 37

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Аконитазное равновесие СОО - COO-

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Аконитазное равновесие

СОО - COO- COO-
| |

|
H – C – H H2O H – C H2O H – C – OH
| ↑ || ↓ |
-OOC – C – OH ↔ -OOC – C ↔ -OOC – C – H
| | |
CH2 CH2 CH2
| | |
COO- COO- COO-
Цитрат цис-Аконитат Изоцитрат

36

Слайд 38

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Изоцитратадегидрогеназа Суммарная реакция, катализируемая изоцитратдегидрогеназой:

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Изоцитратадегидрогеназа
Суммарная реакция, катализируемая изоцитратдегидрогеназой:

COO- СОО -

СОО -
| | |
H – C – H НАД+ CH2 Н+ CH2
| ↓ | ↓ |
H – C – COO- ↔ Н – C – COO- ↔ НО– C – H
| ↓ | ↓ |
H – C – ОH НАДН+Н+ C = О СО2 C = О
| | |
COO- COO- COO-
Изоцитрат Оксалосукцинат α-Кетоглутарат

37

Слайд 39

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Окисление α-кетоглутарата до сукцината α-Кетоглутарат

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Окисление α-кетоглутарата до сукцината

α-Кетоглутарат + НАД+ + КоА–SH

↔ Cукцинил-S–КоА + СО2 + НАДН + Н+
ΔG′ = – 8ккал

Сукцинил-S–КоА + Фн + ГДФ → Сукцинат + ГТФ + КоА–SH
ΔG′ = – 0,7ккал

ГТФ + АДФ ↔ ГТФ + АТФ

СОО- COO- COO-
| | |
CH2 НАД+ + КоА CH2 Фн + ГДФ CH2
| ↓ | ↓ |
H – C – H ↔ CH2 ↔ CH2
| ↓ | ↓ |
C = O НАДН + СО2 C = O КоА + ГТФ COO-
| |
COO- S – KoA
α-Кетоглутарат Cукцинил-КоА Сукцинат

38

Слайд 40

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Сукцинатдегидрогеназа Сукцинат + Е–ФАД ↔

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Сукцинатдегидрогеназа

Сукцинат + Е–ФАД ↔ Фумарат + Е–ФАДН2

Фумараза


Фумарат + Н2О ↔ Малат

СОО- СОО- СОО- СОО-
| ФАД | Н2О | НАД+ |
CH2 ↓ C – H ↓ HO – C – H ↓ C = O
| ↔ || ↔ | ↔ |
CH2 ↓ Н– C H – C – H ↓ CH2
| ФАДН2 | | НАДН |
COO- COO- COO- COO-
Cукцинат Фумарат Малат Оксалоацетат

39

Слайд 41

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Окисление малата до оксалоацетата Малат

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Окисление малата до оксалоацетата

Малат + НАД+ ↔ Оксалоацетат

+ НАДН + Н+

40

Слайд 42

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Путь переноса электронов – дыхательная

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Путь переноса электронов – дыхательная цепь

НАДН +

Н+ + Е1 – ФАД → НАД+ + Е1 – ФАДН2
Е1 – ФАДН2 + 2Е2 – Fe(111) → E1– ФАД + 2Е2 – Fe(11) + 2H+
2E2 – Fe(11) + 2H+ + KoQ → 2E2 – Fe(111) + KoQH2
KoQ H2 + 2 Цит.b(111) → KoQ + 2H+ + 2 Цит.b(111)
2Цит.b(11) + 2 Цит.с(111) → 2Цит.b(111) + 2Цит.с(11)
2Цит.с(11) + 2 Цит. а (111) → 2Цит.с(111) + 2Цит.а(11)
2Цит.а(11) + 2Цит.а3(111) → 2Цит.а(111) + 2Цит.а3(11)
2Цит.а3(11) +1/2О2 + 2Н+ → 2Цит.а3(111) + Н2О

41

Слайд 43

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ РИСУНОК 42

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

РИСУНОК

42

Слайд 44

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Суммарное уравнение процесса фосфорилирования в

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Суммарное уравнение процесса фосфорилирования
в дыхательной цепи:
НАДН + 2Н+

+ 3 АДФ + Фн + 1/2 О2 → НАД+ + 4 Н2О + 3 АТФ
Экзергонический компонент:
НАДН + 2Н+ + 1/2 О2 → НАД+ + Н2О ΔG′ = – 52,7 ккал
Эндергонический компонент:
3 АДФ + 3 Фн → 3 АТФ +3 Н2О ΔG′ = + 21,9 ккал

43

Слайд 45

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Баланс энергии Суммарные реакции аэробного

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Баланс энергии
Суммарные реакции аэробного дыхания:
С6Н12О6 + 2Фн

+ 2АДФ + 2НАД+ → 2Пируват+2НАДН+2Н+ +2АТФ+2Н2О
2 Пируват + 2 НАД+ → 2 Ацетил–S–КоА + 2 НАДН + 2 Н+ + 2 СО2
2Ацетил–S–КоА+6НАД++ФП+2АДФ+2Фн → СО2+6НАДН 6Н+ +ФПН2+2АТФ
Суммируя три уравнения пролучим:
Глюкоза+Фн+4АДФ+НАД++ФП → 6СО2+10НАДН+10Н+ +4АТФ+ФПН2+2Н2О
10 НАДН + 10 Н+ + 32 Фн + 32 АДФ + 6 О2 + 3 ФПН2 → 32 АТФ + 40 Н2О
Экзергонический компонент:
Глюкоза + 6 О2 → 6 СО2 + 6 Н2О ΔG′ = – 680 ккал
Эндергонический компонент:
34 Фн + 36 АДФ → 36 АТФ + 42 Н2О ΔG′ = + 263 ккал
Таким образом, общая эффективность накопления энергии составляет:
263/680*100=39%.

44

Слайд 46

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ 3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Химио-осмотическая гипотеза Митчелла Дыхательная цепь митохондрий 45

АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Химио-осмотическая гипотеза Митчелла

Дыхательная цепь митохондрий

45

Слайд 47

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Тема 8. Липидный обмен. Превращение липидов в процессе

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Тема 8. Липидный обмен.
Превращение липидов в процессе пищеварения.
Всасывание продуктов переваривания

липидов и ресинтез липидов в кишечной стенке.
Внутриклеточные процессов расщепления и синтеза липидов различных классов.
Обмен триглицеридов и холестерина в тканях.
Интеграция и регуляция метаболизма липидов.
Нарушение обмена липидов при ожирении.

46

Слайд 48

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Тема 9. Белковый обмен. Общие представления об обмене белков. Общий фонд аминокислот. 47

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Тема 9. Белковый обмен.
Общие представления об обмене белков.

Общий фонд

аминокислот.

47

Слайд 49

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ В клетках аминокислоты могут включаться в синтез новых

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

В клетках аминокислоты могут включаться в синтез новых белков или

разрушаться в процессе диссимиляции до конечных продуктов обмена.

БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН

48

Слайд 50

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН Пищеварение белков Синтез белков Внутриклеточный распад

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН

Пищеварение белков
Синтез белков
Внутриклеточный распад белков
Пути выведения аммиака из организма
Суммарное

уравнение цикла имеет вид:
2NH3 +CO2 + 3ATФ → NH2-CО-NH2 + 2AДФ +2H3PO4 + АМФ + H4P2O7

49

Слайд 51

3 ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ Тема 10. Интеграция клеточного обмена. Взаимосвязь процессов обмена углеводов, липидов, белков. 50

3

ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Тема 10. Интеграция клеточного обмена.
Взаимосвязь процессов обмена углеводов,

липидов, белков.

50