Зат алмасуға кіріспе. Жасуша биоэнергетикасы және катаболизмнің ортақ жолдары

Август 2, 2022

Главная
Биология
Зат алмасуға кіріспе. Жасуша биоэнергетикасы және катаболизмнің ортақ жолдары

Содержание

2. Негізгі сұрақтары: Пирожүзім қышқылының Қышқылды декарбоксилдену. Үшкарбонды қышқыл циклі Қайықша механизмдер Макроэргиялық байланыс.Ұлпаның тыныс алуы туралы
3. Спецификалық және жалпы катаболизм жолдары . Катаболитті процесті екі бөлімге бөлуге болады: - катаболизмнің спецификалық жолы,
5. Пирожүзім қышқылының қышқылды декарбоксилденуі. Пируваттың қышқылды декорбоксилденуі матрикс жағындағы митохондрияның ішкі мембранасында мультиэнзим пируват-дегидрогеназды комплекс арқылы
6. Пирожүзім қышқылы (пируват) және ацетил-КоА - катаболизмнің жалпы жолы қосылған кезде көмірқышқыл газ бен суға дейін
7. Пируваттың қышқылдануы
11. Үшкарбонды қышқыл циклі
12. Үшкарбон қышқыл циклі
13. Кребс циклі
14. Энергияның шығуы Сент-Дьёрди – Кребс үшкарбон қышқыл циклінде субстратты сәйкес дегидрогеназамен дегидрлейтін 4 реакция орны бар:
18. Транспорттың қайықша механизмдері Топтық транслокацияның өзіндік нұсқасы болып протондардың (Н+) митохондриялы мембрана арқылы көшу механизмі саналады.
20. Малатный челнок
21. Тотығудың негізгі түрлері Органикалық байланыстың (субстрат)катоболизм реакциясы биосистемада бос энергияның босатылуымен байланысты, негізінде қышқылды-қалпына келгіш реакция
22. Маркоэргтер Жануар организмінің энергетикалық субсттратына көмірсу,липид,аминоқышқылдар жатады. көмірсудың калориясы 4,1 ккал/г, липидтікі - 9,3 ккал/г және
23. Клеткада энергияның трансформация механизмі Көмірсу катоболизмі кезінде бос энергияның,липид және аминқышқылдың босап шығуы, аэробты және анаэробты
25. Биологиялық тотығу механизмі
26. Бұл процесстің негізгі қызметі организмді энергиямен қамтамасыз ету. (АҮФ түрінде) Субстраттың молекулалы кислородқа ауысу процессіне мыналар
27. Анаэробты дегидрогеназалар Бұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) оттектебасқа кез-келген акцепторға ауысуын катализдейді Представители: альфа-кетоглутарат дегидрогеназа
28. N o H OH OH H CH2 O P OH O O P OH O O
29. АЭРОБТЫ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР Бұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) кез-келген акцепторға,сонымен қоса оттекке де ауысуын катализдейді Представители:
30. С С С С С С С С С С С С H H H3 H3
31. Кофермент Q Тыныс алу тізбегінің компоненті-убихинон,бензохиноннан өндіріледі және ФАДН2 –дегидрогеназ коферменті болып табылады, протондар мен электрондардың
32. Электрондардың убихиноннан кислородқа тасымалдануын цитохромдар жүйесі жүзеге асырады : b, c1, c, a- a3. Олардың барлығы
33. Цитохромның қышқылдану-қалпына келу реакциясына әсер ету механизмі Fe3+ + e- Fe2+ Fe2+ - e - Fe3+
34. Тыныс алу тізбегінің құрылымы Электрондар мен протондардың митохондриальды тыныс алу тізбегіне тасымалдануы қышқылдану-қайта қалпына келу потенциалы
35. ТЫНЫС АЛУ ТІЗБЕГІ SH2 НАД ФАД КоQ b c1 c a a3 1/2O2 O + H
36. ТЫНЫС АЛУ ТІЗБЕГІ ЖӘНЕ РЕДОКС ПОТЕНЦИАЛ
37. ФОСФОРИЛДЕНУ ЖОЛДАРЫ Фосфорилденудің бірінші жолы НАД және ФАД ферменттерінің арасында жүзеге асады,және олардың потенциалдарының мәні 0,246
38. Ко-А-производные Май қышқылдары Изоцитрат Малат Пируват Глутамат НАД ФП b КоQ АТФ АДФ - Аминобарбитал, ротенон
39. Тотығып фосфорлану Бір субстрат молекуласының қышқылдануынан митохондрияға бір атом оттегі енгізіліп, бір молекуладан үш молекулалы фосфорлы
41. П. Митчелдің гипотеза ұсынысына орай, фосфорилденетін АДФ қозғалыс күші әр түрлі редокс-потенциалдар энергиясында қолданылады және ол
43. Скачать презентацию

Слайд 2

Негізгі сұрақтары:
Пирожүзім қышқылының Қышқылды декарбоксилдену.
Үшкарбонды қышқыл циклі
Қайықша механизмдер
Макроэргиялық байланыс.Ұлпаның

тыныс алуы туралы түсінік және биологиялық қышқылдану.
Биологиялық тотығу
Митохондриялар құрылысы
Тыныс алу тізбегі, тіндік тыныс алу
Тотығып фосфорлану,ажыруы мен қабысуы

Слайд 3

Спецификалық және жалпы катаболизм жолдары
. Катаболитті процесті екі бөлімге бөлуге болады:

- катаболизмнің спецификалық жолы, Түрлі класс байланыстары үшін әр түрлі (белок, май, көмірсу и др.),
- катаболизмнің жалпы жолы - Әр түрлі класстағы заттардың катоболизмінің біртекті жолдары, спецификалық жолдың жалғасы болып табылады. катаболизмнің жалпы жолдары негізінен,негізгі биоэнергетикалық процеспен байланысқан, клеткада энергияның жинақталуы,босауы жүреді.
Катаболизмнің спецификалық жолына нәруыз гидролизі,көмірсу,липид реакциясы жатады,ол асқазан-ішек жолдарында түзіледі немесе ұлпада түзіледі,моносахаридтердің,аминқышқылдарының,май қышқылдарының,спирттің бұзылу реакциясы жасушада жүзеге асады және соңында пирожүзім қышқылы немесе ацетил радикалы ацетил КоА формасы түрінде пайда болуымен аяқталады.

Слайд 4

Слайд 5

Пирожүзім қышқылының қышқылды декарбоксилденуі.
Пируваттың қышқылды декорбоксилденуі матрикс жағындағы митохондрияның ішкі

мембранасында мультиэнзим пируват-дегидрогеназды комплекс арқылы катализденеді.
Пируват-дегидрогеназды комплекс (пирожүзім қышқылының қышқылдық декарбоксилаза ) үш ферменттен тұрады (Е1,Е2,Е3):
Е1-пируватдекарбоксилаза коферментпен ТПФ (тиаминпирофосфат),
Е2-дигидролипоил-трансацетилаза коферментпен липоевая кислота (ЛК) и кофактором - НS-КоА,
Е3-дигидролипоил-дегидрогеназа с коферментом ФАД и кофактор – НАД.

Слайд 6

Пирожүзім қышқылы (пируват) және ацетил-КоА - катаболизмнің жалпы жолы қосылған кезде

көмірқышқыл газ бен суға дейін ыдырайтын,митохондрияда АТФ синтезі жүру үшін энергия түзетін метоболиттер.
Катаболизмнің жалпы жолына келесі метоболиттік процесстер жатады (бұл екі процесс митохондрияда локализденген):
- Пирожүзім қышқылының қышқылды декарбоксилденуі,
- Ацетил-КоАның Кребс циклінде үшкарбонды қышқылға айналуы (Ц Т К ).

Слайд 7

Пируваттың қышқылдануы

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Үшкарбонды қышқыл циклі

Слайд 12

Үшкарбон қышқыл циклі

Слайд 13

Кребс циклі

Слайд 14

Энергияның шығуы
Сент-Дьёрди – Кребс үшкарбон қышқыл циклінде субстратты сәйкес дегидрогеназамен дегидрлейтін

4 реакция орны бар:
изоцитратдегидрогеназа, кофермент НАД,
альфа-кетоглутаратдегидрогеназы, кофактор НАД
сукцинатдегидрогеназа, кофермент ФАД,
малатдегидрогеназа, кофермент НАД.
Қышқылдану кезінде энергияның шығуы -ЦТК - 12 АТФтағы КоА-ның 1 молекуласы
Барлық реакцияларда катоболизмнің жалпы жолы АТФ тың 15 молекуласы арқылы синтезделеді.

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Транспорттың қайықша механизмдері
Топтық транслокацияның өзіндік нұсқасы болып протондардың (Н+) митохондриялы мембрана

арқылы көшу механизмі саналады.
Митохондрия мембранасы НАД Н+ молекуласының қышқылдануынан цитозолда түзілетін әртүрлі субстарттар үшін не проницаемы.
НА Д Н+ эквивалентінің қалпына келе отырып көшуі қосалқы жолмен жүзеге асады яғни,
- глицерофосфатты және малатты челночными механизмами транспорта

Слайд 19

Слайд 20

Малатный челнок

Слайд 21

Тотығудың негізгі түрлері
Органикалық байланыстың (субстрат)катоболизм реакциясы биосистемада бос энергияның босатылуымен

байланысты, негізінде қышқылды-қалпына келгіш реакция болып табылады және оксидоредуктаз класының ферментімен катализденеді және клетканың әр түрлі компартментінде локализденеді:
Оксидазды - митохондрияда
Микросомальды - эндоплазматикалық ретикулум мембранасында
Пероксидті- пероксиомада

Слайд 22

Маркоэргтер
Жануар организмінің энергетикалық субсттратына көмірсу,липид,аминоқышқылдар жатады. көмірсудың калориясы 4,1 ккал/г, липидтікі

- 9,3 ккал/г және нәруыз(аминқышқыл) - 4,1 ккал/г.
Бос энергияның негізгі энергетикалық субстраттан босап шығуы катаболит процессі кезінде жүреді. Сонымен қатар,бос энергия кейбір фосфоорганикалық қосылыстардың макроэгиялық байланыстарында(макроэргада) жинақтала алады.
Макроэргиялық байланысқа АТФжәне басқа нуклеотидтер;-5`-үшфосфат (ГТФ, УТФ, ЦТФ), креатинфосфат, 1,3- дифосфоглицерат, фосфоенолпируват жатады.
Барлық макроэргалардың ішінде АТФ - жасушаның негізгі химиялық тасымалдаушысы, энергияның шығуы мен жұту процесстерін өзара байланыстыратын (катаболизм және анаболизм), фосфатты топтардың энергия тасымалдау реакциясындажалпы ортақ өнім қызметін атқарады.

Слайд 23

Клеткада энергияның трансформация механизмі
Көмірсу катоболизмі кезінде бос энергияның,липид және

аминқышқылдың босап шығуы, аэробты және анаэробты жағдайда жүзеге асады.
Энергиялық жол аэробты жағдайда қолайлы жол болып табылады, яғни,ұлпаның ауаны жұту және көмірқышқыл газын шығару сияқты міндетті қызметтерді орындайд.Ол ұлпалық тыныс алу,ішкі тыныс алу немесе жасушалық тыныс алу деп аталады.
Органикалық байланыстың (субстрат)катоболизм реакциясы биосистемада бос энергияның босатылуымен байланысты, негізінде қышқылды-қалпына келгіш реакция болып табылады және оксидоредуктаз класының ферментімен катализденеді және клетканың әр түрлі компартментінде локализденеді.Осыған байланысты бұл процесс- биологиялық қышқылдану деп аталады.

Слайд 24

Слайд 25

Биологиялық тотығу механизмі

Слайд 26

Бұл процесстің негізгі қызметі организмді энергиямен қамтамасыз ету. (АҮФ түрінде)
Субстраттың

молекулалы кислородқа ауысу процессіне мыналар қатысады:
1.Коферменттері НАД немесе НАДФ болып табылатын-Пиридинзависимые анаэробные дегидрогеназы.
2.Коферменттері ФАД немесе ФМН болып табылатын-Флавинзависимые аэробные дегидрогеназы;
3.Цитохромдар, кофермент ретінде железопорфинді қолданады.
4.Убихинон (коэнзим Q) және ақуыздар, құрамына негемовое железо кіреді.

Слайд 27

Анаэробты дегидрогеназалар
Бұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) оттектебасқа кез-келген акцепторға ауысуын

катализдейді
Представители:
альфа-кетоглутарат дегидрогеназа
Пируват дегирогеназа
Изоцитратдегирогеназа
Малатдегирогеназа
Бұл ферменттердің коферменті НАД, НАДФ болып табылады.

Слайд 28

N
o
H
OH
OH
H
CH2
O
P
OH
O
O
P
OH
O
O
CH2
O
OH
OH
N
N
N
N
NH2
H
H
H
H
CONH2
( НАД+)
O
P
O
OH
O
O
OH
O
CH2
H
CH2
CONH2
N
O
NH2
N
N
N
N
H
OH
O
OH
OH
H
H
O
P
OH
O
OH
( НАДФ+)

Слайд 29

АЭРОБТЫ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР
Бұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) кез-келген акцепторға,сонымен қоса оттекке

де ауысуын катализдейді
Представители:
сукцинатдегидрогеназа
глицероосфатдегирогеназа
Ацил-КоА-дегирогеназа
Бұл ферменттердің коферменті болып витамин В2 өндіретін ФАД,ФМН болып табылады.

Слайд 30

С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
С
H
H
H3
H3
N
N
O
NH
N
CH2
H C OH
H C OH
H C OH
CH2
O
O P

OH
OH
ФМН

Н3

СН2

ОН

СН2

ОН

СН2

NH2

ФАД

Слайд 31

Кофермент Q
Тыныс алу тізбегінің компоненті-убихинон,бензохиноннан өндіріледі және ФАДН2 –дегидрогеназ коферменті

болып табылады, протондар мен электрондардың цитихромды жүйедегі ферменттерге тасымалдануын катализдейді.
Убихинон қышқылдану процессіне де,қалпына келу процессіне де қатысады.

С СН3

С R

ОH

С СН3

С R

+ 2H+ + 2е-

Слайд 32

Электрондардың убихиноннан кислородқа тасымалдануын цитохромдар жүйесі жүзеге асырады :
b, c1,

c, a- a3.
Олардың барлығы кофермент ретінде кездесетін геминовты группаға ие
Катализдік процесс барысында цитохром құрамындағы темір валенттілігін өзгертеді:
Fe++ Fe+++
Әр цитохромда қышқылды-қалпына келу потенциалының мөлшері әр түрлі.Қышқылдану тізбегінде олар убихинон мен кислородтың арасына орналаады:
b С1 С aa3
b, c1, c цитохромдары электрондарды аралық тасымалдау қызметін атқарады, ал аа3 цитохромы тыныс алу ферменті болып табылады,оттекпен әрекеттеседі.

Цитохромдар

Слайд 33

Цитохромның қышқылдану-қалпына келу реакциясына әсер ету механизмі
Fe3+ + e- Fe2+ Fe2+

- e - Fe3+
Cu2+ + e - Cu+ Cu+ - e - Cu2+
Цитохром b және с1 КоQH2-дегидрогеназа ферменті ретінде әсер етеді және реакция катализдейді:
КоQH2 + 2C1(Fe3+) КоQ + 2H+ + 2C1 (Fe2+)
Аа3 цитохромдары цитохромоксидаза ретіне әсер етеді. Бұл соңғы өнім:
2аа3 (Fe2+) + О2 2аа3 (Fe3+) + 2O--
2O-- + 4e- + 4H+ 2H2O
Представители цитохромов:
аскорбат ДГ,
адреналин ДГ,
норадреналин ДГ.

Слайд 34

Тыныс алу тізбегінің құрылымы
Электрондар мен протондардың митохондриальды тыныс алу тізбегіне тасымалдануы

қышқылдану-қайта қалпына келу потенциалы бойынша жүзеге асады.
Тыныс алу тізбегінің әрбір ферментінің өзіне тән редокс-потенциалы бар.Оның мөлшері НАД (-0,32в) ден О2(+0,82в) дейін өседі,және олардың редокс потенциалының айырымы 1,14 Вольт тең.
НАДН2 субстратының 1 молекуласы қышқылдануынан босап шығатын энергия мөлшері 3 АТФ синтездеуге жеткілікті.
Тыныс алу тізбегінде фосфорилдеуге жеткілікті 3 бөлім бар.

Слайд 35

ТЫНЫС АЛУ ТІЗБЕГІ
SH2 НАД ФАД КоQ b c1 c a
a3

1/2O2 O + H Q + H2O

2н+2е

(НАДН2)

(ФАДН2)

2е

2Н+

Слайд 36

ТЫНЫС АЛУ ТІЗБЕГІ ЖӘНЕ РЕДОКС ПОТЕНЦИАЛ

Слайд 37

ФОСФОРИЛДЕНУ ЖОЛДАРЫ
Фосфорилденудің бірінші жолы НАД және ФАД ферменттерінің арасында жүзеге асады,және

олардың потенциалдарының мәні 0,246 тең
АДФ + Н3РО4 АТФ
Екінші жолы В және С1 цитохромдарының арасында жүзеге асады, олардың арасындағы потенциал мәні 0,19
АДФ + Н3РО4 АТФ
Үшінші жолы аа3 және 1/2О2 цитохромдарының арасында жүзеге асады, олардың арасындағы потенциал мәні 0,30 Вольт
АДФ + Н3РО4 АТФ

Слайд 38

Ко-А-производные
Май қышқылдары
Изоцитрат
Малат
Пируват
Глутамат
НАД
ФП
b
КоQ
АТФ
АДФ
-
Аминобарбитал, ротенон
ФП2
ФП3
ФП4
Глицерол-3-фосфат
сукцинат
АДФ
АТФ
C1
c
a3
a
Антимицин
-
Аскорбат
О2
-
Цианид
АДФ
АТФ
1
2
3
Локализация трех пунктов фосфорилирования в цепи (1,2,3)

Слайд 39

Тотығып фосфорлану
Бір субстрат молекуласының қышқылдануынан митохондрияға бір атом оттегі енгізіліп, бір

молекуладан үш молекулалы фосфорлы қышқылға дейін қолданыла алады және 1,2 және 3 молекулалы АТФсинтезделеді.
Бұл процесс - АТФ синтеаза процессі субстраттың биологиялық қышқылдану реакцияларында -қышқылды фосфорилену атына ие болды.
Қышқылды фосфорилденудің сандық көрсеткішін белгілеу үшін - коэффициент Р/О қолданылады.
Коэффициент Р/О (АДФ/О) - фосфорлы қышқылдың молекула санына қатынасы (АДФ), митохондрияда белгілі бір субстраттың қышқылдануы оттек атомының санына қатынасы.

Слайд 40

Слайд 41

П. Митчелдің гипотеза ұсынысына орай, фосфорилденетін АДФ қозғалыс күші әр

түрлі редокс-потенциалдар энергиясында қолданылады және ол электрондарды қышқылдайтын субстраттан тыныс алу тізбегінің бойымен оттекке тасымаладау барысында пайда болады.

Зат алмасуға кіріспе. Жасуша биоэнергетикасы және катаболизмнің ортақ жолдары

Содержание

Негізгі сұрақтары: Пирожүзім қышқылының Қышқылды декарбоксилдену. Үшкарбонды қышқыл цикліҚайықша механизмдерМакроэргиялық байланыс.Ұлпаның

Спецификалық және жалпы катаболизм жолдары. Катаболитті процесті екі бөлімге бөлуге болады:

Пирожүзім қышқылының қышқылды декарбоксилденуі.Пируваттың қышқылды декорбоксилденуі матрикс жағындағы митохондрияның ішкі

Пирожүзім қышқылы (пируват) және ацетил-КоА - катаболизмнің жалпы жолы қосылған кезде

Пируваттың қышқылдануы

Үшкарбонды қышқыл циклі

Үшкарбон қышқыл циклі

Кребс циклі

Энергияның шығуыСент-Дьёрди – Кребс үшкарбон қышқыл циклінде субстратты сәйкес дегидрогеназамен дегидрлейтін

Транспорттың қайықша механизмдеріТоптық транслокацияның өзіндік нұсқасы болып протондардың (Н+) митохондриялы мембрана

Малатный челнок

Тотығудың негізгі түрлері Органикалық байланыстың (субстрат)катоболизм реакциясы биосистемада бос энергияның босатылуымен

МаркоэргтерЖануар организмінің энергетикалық субсттратына көмірсу,липид,аминоқышқылдар жатады. көмірсудың калориясы 4,1 ккал/г, липидтікі

Клеткада энергияның трансформация механизмі Көмірсу катоболизмі кезінде бос энергияның,липид және

Биологиялық тотығу механизмі

Бұл процесстің негізгі қызметі организмді энергиямен қамтамасыз ету. (АҮФ түрінде) Субстраттың

Анаэробты дегидрогеназаларБұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) оттектебасқа кез-келген акцепторға ауысуын

NoHOHOHHCH2OPOHOOPOHOOCH2OOHOHNNNNNH2HHHHCONH2( НАД+)OPOOHOOOHOCH2HCH2CONH2NONH2NNNNHOHOOHOHHHOPOHOOH( НАДФ+)

АЭРОБТЫ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАРБұл ферменттер сутегі атомдарының(протондар және электрондардың) кез-келген акцепторға,сонымен қоса оттекке

ССССССССССССHHH3H3NNONHN CH2H C OHH C OHH C OH CH2 OO P

Кофермент Q Тыныс алу тізбегінің компоненті-убихинон,бензохиноннан өндіріледі және ФАДН2 –дегидрогеназ коферменті

Электрондардың убихиноннан кислородқа тасымалдануын цитохромдар жүйесі жүзеге асырады : b, c1,

Цитохромның қышқылдану-қалпына келу реакциясына әсер ету механизміFe3+ + e- Fe2+ Fe2+

Тыныс алу тізбегінің құрылымыЭлектрондар мен протондардың митохондриальды тыныс алу тізбегіне тасымалдануы

ТЫНЫС АЛУ ТІЗБЕГІSH2 НАД ФАД КоQ b c1 c a a3