Зат алмасу

Содержание

Слайд 2

Зат алмасу – физикалық, химиялық және физиологиялық үрдістер жиынтығы, тірі ағзадағы


Зат алмасу – физикалық, химиялық және физиологиялық үрдістер жиынтығы, тірі

ағзадағы энергия мен зат алмасу және тірі ағза мен қоршаған орта арасындағы энергия және зат алмасу.
Тірі ағзадағы зат алмасудың мәні- ағзаға сыртқы ортадан түрлі заттардың түсуі, олардың басқа заттарға айналу арқылы тірішіліктің өміршеңдігіне қолданылуы және пайда болған заттардың қоршан ортаға ыдырауы.
Анаболизм – органикалық заттардың (мүше, ұлпа және басқа жасуша компоненттері) биосинтез үрдістерінің жиынтығы. Ол биологиялық құрылымның өсіп-жетілуін, жаңарып отыруын, сонымен қатар энергияның жиналуын (макроэргиялық синтез) қамтамасыз етеді.
Катаболизм – күрделі молекулалардың жай заттар молекуласына ыдырауы мен энергия түзу үшін кейбір бөліктерін субстрат ретінде қалған бөліктерінің биосинтезі мен ыдырауына қолданылуына дейінгі үрдістердің жиынтығы.
Слайд 3

Метаболизм Анаболизм Пластикалық алмасу Ассимиляция Катаболизм Энергетикалық алмасу Диссимиляция

Метаболизм

Анаболизм

Пластикалық алмасу

Ассимиляция

Катаболизм

Энергетикалық
алмасу

Диссимиляция

Слайд 4

Мазмұны : Зат алмасу. Зат алмасудың этаптары Зат алмасуға әсер ететін факторлар. Биологиялық тотығу

Мазмұны :

Зат алмасу.
Зат алмасудың этаптары
Зат алмасуға әсер ететін факторлар.
Биологиялық тотығу

Слайд 5

Слайд 6

+ 2Н2О → 2СО2 + 8Н


+ 2Н2О → 2СО2 + 8Н

Слайд 7

Кребс циклі – бұл арнайы химиялық реакциялардың циклі, мұнда маңызды компонент: Дикарбон қышқылы; Трикарбон қышқылы.

Кребс циклі – бұл арнайы химиялық реакциялардың циклі, мұнда маңызды компонент:
Дикарбон

қышқылы;
Трикарбон қышқылы.
Слайд 8

Қымыздық сірке қышқылы (ҚСҚ)


Қымыздық сірке қышқылы (ҚСҚ)

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

лимон қышқылы (цитрат)

лимон қышқылы (цитрат)

Слайд 12

изолимон қышқылы (изоцитрат)

изолимон қышқылы (изоцитрат)

Слайд 13

цис-аконит қышқылы

цис-аконит қышқылы

Слайд 14

Кребс циклі аэробты жағдайда жүреді; ҮКҚЦ ферменттері (метаболон) митохондрияның ішкі мембранасының

Кребс циклі аэробты жағдайда жүреді;
ҮКҚЦ ферменттері (метаболон) митохондрияның ішкі мембранасының беткі

қабатында орналасқан (криста).
Кребс циклінде жүретін үрдіс:
дегидрлеу (4 рет),
декарбоксилдену (2 рет),
гидратациялау (3 рет),
дегидратациялау (1 рет),
АТФ синтезі (1 рет).
Слайд 15

Фосфоенолпируват қышқылы (ФЕП)

Фосфоенолпируват қышқылы (ФЕП)

Слайд 16

1,3-дифосфоглицерат (1,3-дФГК) (ΔGгидр.о = –49,1 кДж/моль);

1,3-дифосфоглицерат (1,3-дФГК)
(ΔGгидр.о = –49,1 кДж/моль);

Слайд 17

Аденозинтрифосфат (АТФ) (ΔGгидр.1о = –32,5 кДж/моль; ΔGгидр.2о = –34,7 кДж/моль)

Аденозинтрифосфат (АТФ)
(ΔGгидр.1о = –32,5 кДж/моль; ΔGгидр.2о = –34,7 кДж/моль)

Слайд 18

Метаболизм: Анаболизм Катаболизм АТФ

Метаболизм:

Анаболизм Катаболизм

АТФ

Слайд 19

Бірінші этап. Дайындық Ақуыз Амин қышқылы Липид глицерин + май қышқылы Көмірсу глюкоза

Бірінші этап. Дайындық

Ақуыз

Амин қышқылы

Липид

глицерин + май қышқылы

Көмірсу

глюкоза

Слайд 20

Екінші этап. Оттексіз этап Гликолиз Толық емес ыдырау Анаэробты тыныстану Ашу

Екінші этап. Оттексіз этап
Гликолиз
Толық емес ыдырау
Анаэробты тыныстану
Ашу

Слайд 21

Үшінші этап. Оттекті ыдырау: Гидролиз Аэробты тыныстану

Үшінші этап. Оттекті ыдырау:

Гидролиз
Аэробты тыныстану

Слайд 22

Аэробты тыныстану сатылары: 1) Тотықсыздана декарбоксилдену 2) Кребс циклі 3) Электрон тасымалдаушы тізбек

Аэробты тыныстану сатылары:

1) Тотықсыздана декарбоксилдену
2) Кребс циклі
3) Электрон тасымалдаушы тізбек

Слайд 23

Гликолиз: С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ 2С3Н6О3 + 2АТФ +2Н2О Сүт қышқылы

Гликолиз:

С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ

2С3Н6О3 + 2АТФ +2Н2О

Сүт қышқылы

Слайд 24

Гликолиз – анаэробты жағдайда бұлшық етте глюкозаның ыдырауы. Гликолиз көптеген биологиялық


Гликолиз – анаэробты жағдайда бұлшық етте глюкозаның ыдырауы.

Гликолиз көптеген биологиялық жүйелер үшін көмірсулар метаболизмінің әмбебап үрдісі. Гликолиз процесі бұлшық еттен басқа ашытқыда да, бактерияларда да жүреді.
Аэробты организмде гликолиз лимон қышқылы алдында өтеді.
Гликолиз процесі кезінде кезектесе жүретін реакциялар барысында глюкоза 2 ПЖҚ айналады. Оған 10 фермент қатысады. Гликолиз жасуша цитозолінде өтеді, ол аздаған энергия береді.

ТӨМЕНДЕ КӨРСЕТІЛГЕН СХЕМА БОЙЫНША ЖҮРЕДІ

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Тотықсыздана декарбоксилдену С6Н12О6 2С3Н4О3 2С3Н6О3 Глюкоза ПЖҚ Сүт қышқылы С3Н4О3 +

Тотықсыздана декарбоксилдену

С6Н12О6 2С3Н4О3 2С3Н6О3
Глюкоза ПЖҚ Сүт қышқылы

С3Н4О3 + КоА + НАД


СО2 + Ацетил-КоА + НАД*Н2
Слайд 28

Кребс циклі Лимон қышқылының циклы немесе Кребс циклы деп аталады. Глюкозаның

Кребс циклі

Лимон қышқылының циклы немесе Кребс циклы деп аталады.

Глюкозаның ыдырауы оттексіз жерде іске асады және энергия толық бөлініп шықпайды.
Гликолиз кезінде түзілетін пируват әрі қарай Кребс циклі бойынша оттегі қатысуымен тотығады.
Кребс циклы көмірсулар, май қышқылдары және амин қышқылдары сияқты энергетикалық заттар үшін тотығудың жалпы жолына жатады.

ТӨМЕНДЕ КӨРСЕТІЛГЕН СХЕМА БОЙЫНША ЖҮРЕДІ

Слайд 29

Слайд 30

Цикл Кребса 2Н +НАД НАД*Н2

Цикл Кребса

2Н +НАД НАД*Н2

Слайд 31

Кребс циклының балансы, маңызы Тізбектегідей оттегі Кребс циклына тікелей қатыспайды. Кребс

Кребс циклының балансы, маңызы

Тізбектегідей оттегі Кребс циклына тікелей қатыспайды. Кребс

циклы аэробты жағдайда ғана жүреді, өйткені электрондар молекулалық оттегіне ауысқанда ғана НАД+ пен ФАД митохондрияда регенерациялана алады.
Реакцияның құндылығы: Кребс циклының ферменттері митохондрия матриксінде тыныстану тізбегінің ферменттерімен қатар, оның ішкі мембранасында орналасады.
Сондықтан НАД-Н және ФАД-Н2 электрондары электрон алмастырушы жүйеге береді де, әрі қарай молекулалық оттегіне тасымалданады.
Слайд 32

Фотосинтез Күн энергиясы Органикалық заттар энергиясы Ақуыз Май Көмірсу

Фотосинтез

Күн энергиясы

Органикалық заттар энергиясы

Ақуыз
Май
Көмірсу

Слайд 33

Ағзадағы органикалық заттардың катаболизмі оттегіні сіңірумен және СО2 шығарумен бірге жүреді.

Ағзадағы органикалық заттардың катаболизмі
оттегіні сіңірумен және СО2 шығарумен бірге жүреді.

Бұл үрдіс жасушалық тыныс алу деп аталады. Бұл жағдайда оттегі тотықсызданған (дегидрленген) сутегінің акцепторы ретінде қолданылады да нәтижесінде су пайда болады:
SH2 + ½ O2 → S + Н2О
Слайд 34

Тотыққан түрлі органикалық заттар (S- субстраттар), катаболизмнің метаболиттерін құрайды. Метаболиттерді дегидрлеу

Тотыққан түрлі органикалық заттар (S- субстраттар), катаболизмнің метаболиттерін құрайды. Метаболиттерді дегидрлеу

экзоэргиялық үрдіс болып табылады. Тотығу кезінде бөлінген энергия бірден жылу түрінде таралады немесе аздап АТФ түзе жүретін AДФ-тың фосфорлануына жұмсалады.
Слайд 35

Ағза тотығу кезінде түзілген 40%-ға жуық энергияны АТФ-тің макроэргиялық байланыс энергиясына

Ағза тотығу кезінде түзілген 40%-ға жуық энергияны АТФ-тің макроэргиялық байланыс энергиясына

айналдырады.
Осы жолмен жасуша сырттан түскен азықтық заттарды химиялық энергияға айналдырады. Энергия бір түрден екінші бір түрге айнала алады.
Дегидрленген реакция және бөлінген энергияның АТФ синтезі жолымен өзгеруі- қосарланған энергетикалық реакция деп аталады.
Барлық қосарланған үрдіс AДФ-тің тотықсыздана фосфорлануы деп аталады.
Слайд 36

SH2 + ½ O2 → S + Н2О тотығу, экзоэргиялық үрдіс

SH2 + ½ O2 → S + Н2О тотығу, экзоэргиялық үрдіс


Энергия → Жылу энергиясы

AДФ + Н3РО4 → АТФ фосфорлану, эндоэргиялық үрдіс
Слайд 37

SH2 донор электроннан терминалды O2 - акцепторына электрон тасымалдауда аралық тасымалдаушылар

SH2 донор электроннан терминалды O2 - акцепторына электрон тасымалдауда аралық тасымалдаушылар

пайда болады. Толық үрдіс реакцияның жүру барысында тасымалдаушылар арасындада өзара байланыс пайда болады да, тотығу-тотықсыздану реакцияларының реттілікпен тізбектелуін көрсетеді. Әрбір аралық тасымалдаушы электрон мен протонның акцепторы рөлін атқарады және тотықсызданған күйден тотыққан күйге айналады. Одан кейін ол электронды келесі тасымалдаушыға беріп қайтадан тотықсызданған күйге ие болады. Соңғы сатысында тасымалдаушы электронды оттегіге беріп, өзі суға дейін тотықсызданады. Реттілікпен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциясы электрон тасымалдаушы тізбек немесе тыныс алу тізбегі деп аталады.
Р1 Р2 Р3 Р4
SH2 тотықсыз-ш тотықсыз-ш тотықсыз-ш тотықсыз-ш ½ O2
Е1 Е2 Е3 Е4
S Р1 Р2 Р3 Р4 H2O
тотықтыр-ш тотықтыр-ш тотықтыр-ш тотықтыр-ш
Слайд 38

Тыныстану тізбегінде аралық тасымалдаушы коферменттер: NAD+ (НАД), FAD және FMN (ФАД

Тыныстану тізбегінде аралық тасымалдаушы коферменттер:
NAD+ (НАД),
FAD және FMN (ФАД

және ФМН),
кофермент Q (CoQ),
гемқұрамдас ақуыздар- цитохромдар ( b, C1, С, А, А3) және темірқұрамды гемдік емес ақуыздар.
Осы тізбектің барлық қатысушылары убихинонмен (CoQ) және С цитохроммен байланысқан төрт түрлі тотығу-тотықсыздану жүйесіне бөлінген:
1. Тотыққан субстраттан протондар мен электрондарды NAD+ немесе FAD коферментіне тасымалдаудан басталады. Бұл бірінші сатыны катализдейтін дегидрогеназаның NAD+ немесе FAD тәуелділігімен анықталады. Егер үрдіс NAD+ -тан басталса, онда келесі тасымалдаушы FMN болады.
Слайд 39

NAD – тәуелді гидрогеназа тотығу реакциясын катализдейді (субстратты). NAD+ - кофермент

NAD – тәуелді гидрогеназа тотығу реакциясын катализдейді (субстратты). NAD+ - кофермент

болып табылады және сутегінің акцепторы.
2 Н+ - белгісі ионы түрінде тасымалданатын екі электрон мен екі протонды көрсетеді» мұнда «сутегі доноры неме акцепторы» деген ұғым пайдаланылады.
FAD- тәуелді дегидрогеназа да біріншілік дегидрогенеза функциясын атқарады. Кофермент қызметін субстраттан сутегі акцепторы болатын FAD атқарады.
NADН- дегидрогеназа NADН тотығуын және убихинон (CoQ) тотықсыздануын катализдейді.
Слайд 40

Сутегі тасымалдаушы қызметін FMN коферменті атақарды. Реакция үрдісінде сутегі алғашында ферментпен

Сутегі тасымалдаушы қызметін FMN коферменті атақарды. Реакция үрдісінде сутегі алғашында ферментпен

байланысқан FMN-коферментіне қосылады, содан кейін убихинонға беріледі.
Флавиндік коферменттер (FAD және FMN) ферментпен простетикалық топ ретінде берік байланысқан, сондықтан олар флавопротеиндер деп аталады. Флавинмононуклеотид (FMN) немесе рибофлавин фосфаты ферменттің ақуыздық бөлігімен үздіксіз байланысқан. FMN нуклеотид бола алмайды, өйткені оның флавиндік бөлігі рибозамен емес рибитолмен байланысқан.
Слайд 41

Убихинон (CoQ) – изопреннің туындысы, НАД-қа тәуелді дегидрогеназалардан, ФАД-қа тәуелді дегидрогеназалардан,

Убихинон (CoQ) – изопреннің туындысы, НАД-қа тәуелді дегидрогеназалардан, ФАД-қа тәуелді дегидрогеназалардан,

яғни электрондардың бірінші реттік акцепторларынан протондарды, электрондарды қабылдайды. Бұл ферменттер үшін субстраттар қызметін сукцинат, ацил-КоА және т.б. атқарады.
«Убихинон»- атауы табиғатта күнделікті кездесетіндігінен пайда болған. Q коферменті цитохромға электрон тасымалдаушы ретінде әсер етеді.
Цитохромдар- гемді протеиндер- простетикаклық топтары берік байланысқан. Темір атомы гемде электронды беріп немесе қосып алып валенттілігін өзгертеді:

Fe 3+ Fe2+

Слайд 42

Тыныстану тізбегінде цитохромдар электрон тасымалдаушы қызметін атқарады және тотығу-тотықсыздану потенциалының мәніне

Тыныстану тізбегінде цитохромдар электрон тасымалдаушы қызметін атқарады және тотығу-тотықсыздану потенциалының мәніне

қарай келесідей орналасады: В, С1, С, а, а3. Цитохромдардың гемдік топтары, темір ионы мен өзіне сәйкес амин қышқылдары қалдықтарының ақуызды бөлігі жағымен донорлы-акцепторлы байланыс арқылы байланысқан.
Слайд 43

Цитохромоксидаза а және а3 цитохромдарының кешенін құрайды (IV кешен). Цитохромоксидаза құрамында

Цитохромоксидаза а және а3 цитохромдарының кешенін құрайды (IV кешен). Цитохромоксидаза құрамында

гемнен басқа валенттілігін өзгертуге қабілетті және осыған орай электрон тасымалдауға қатыса алатын мыс иондары бар.

Cu2+ Cu +

Цитохромкиназа С цитохромынан оттегіге электрон тасымалдайды. Электрон тасымалдауға: 1) а және а3 цитохромдарының темір иондары, 2) а3 цитохромда-рының мыс ионы қатысады. 3)Оттегі молекуласы а3 цитохром геміндегі темір ионымен байланысады. Электронның а3 цитохромының мыс ионынан оттегіге ауысуы фермент молекуласында өтеді. Оттегінің әрбір атомы екі электрон және екі протон қосып алып су молекуласын түзеді.
Слайд 44

Темірқұрамды гемдік емес ақуыздар митохон-дриядағы темірдің кейбір бөлігі цитохромның гемінде байланыспағанымен

Темірқұрамды гемдік емес ақуыздар митохон-дриядағы темірдің кейбір бөлігі цитохромның гемінде байланыспағанымен

де басқа ақуыздармен кешен түзеді. Мұндай ақуыздар теміркүкіртті деп аталады, өйткені темір атомы цистеин қалдықтарындағы күкірт атомымен байланысқан. Темірқұрамды гемдік емес ақуыздар электрондарды тасымалдаудың бірнеше сатысына қатысады.
Слайд 45

Органикалық зат өсімдік жасушасында_____ ________ ______________ процесі Жануарлар бұл заттарды _

Органикалық зат өсімдік жасушасында_____ ________ ______________ процесі
Жануарлар бұл заттарды _

дайын түрінде алады.

СО2

Н2О

фотосинтеза

АТФ

Слайд 46

Энергия 60% жылу түрінде бөлінеді 40% АТФ синтезіне кетеді

Энергия

60% жылу түрінде бөлінеді

40%
АТФ синтезіне кетеді