ПРЕЗЕНТАЦИЯ По предмету Биохимия Ивановой Ю В

ПРЕЗЕНТАЦИЯ По предмету : Биохимия Ивановой Ю. В. 333 группа катаболизм глюкозы в клетках в аэробных условиях

Углеводы являются источником энергии и углерода. Углеводы содержат 4, 1 ккал энергии на 1 г, это примерно в два раза меньше чем в жирах, но это наиболее легко окисляемые вещества. Человек более половины необходимой энергии по лучает с углеводами. КАТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

Кислородный этап энергетического обмена (аэробное дыхание или гидролиз) Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нем участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота. С₃Н₆О₃+3 Н₂О→ 3 СО₂+6 Н₂О

Кроме того, углеводы структурные компоненты оболочек клеток и соедини тельной ткани. Они образуют клеточные стенки растений, наружный скелет беспоз воночных животных: насекомых, членистоногих и др. Углеводы могут легко пре вращаться в липиды и углеродные скелеты аминокислот

Существует два пути окисления глюкозы: аэробный, или дыхание, и анаэробный, или брожение. В дыхании конечным ак цептором электронов и протонов является неорганическое вещество, чаще всего кислород. При брожении акцептором электронов и протонов служит органическое вещество.

АЭРОБНЫЕ ПУТИ РАСПАДА ГЛЮКОЗЫ Аэробные пути окисления органических веществ называются дыханием. Рас смотрим наиболее распространенный способ аэробного окисления глюкозы. Его иногда называют дихотомическим распадом глюкозы. Он включает 3 этапа: 1 й этап гликолитический. На этом этапе глюкоза превращается в пируват. 2 й этап окислительное декарбоксилирование пирувата. Пируват превращается в ацетат (ацетил Ко. А) и углекислый газ. 3 й этап цикл трикарбоновых кислот. Ацетат (ацетил Ко. А) превращается в две молекулы СO 2.

На каждом этапе образуется энергия в виде восстановленных коферментов (НАДН 2, ФАДН 2) и нуклеозидтрифосфатов (АТФ или ГТФ). Восстановленные коферменты в цепи тканевого дыхания окисляются и дают энергию в виде АТФ.

1 й этап гликолиз. Гликолиз распад глюкозы. Это последовательность из 10 реакций, в результате которых из глюкозы образуется 2 молекулы пирувата, а выделившаяся в результате реакций энергия идёт на восстановление НАД+ до НАДН 2 и получения из АДФ и фосфата АТФ.

2 й этап. Окислительное декарбоксилирова ние пирувата. Пируват, образованный на первом этапе, направляется из растворимой части цитоплазмы в митохондрии и здесь подвергается окислите льному декарбоксилированию. Окислительное декарбоксилирование пирувата вклю чает 5 реакций.

Декарбоксилирование. Осуществляется пируватдегидрогеназой, сложным ферментом, в простетической группе кото рого находится фосфорилированный витаминн В: (тиамин) тиаминпирофосфат. Данный фермент переносит протоны на НАД+(2 ая реакция). Полученное в результате соединение затем окисляется (3 ая реакция), и к нему присоединяется ацетил ко. А (4, 5 ая реакция).

Таким образом пируват окисляется и декарбоксилируется с образованием НАДН 2. Продуктами реакции являются активная уксусная кислота (ацетил ко. А) и углекислый газ.

Энергетика. При окислительном декарбоксилировании одной молекулы пирувата образуется одна молеукула НАДН 2, т. е. = 3 АТФ. В пересчёте на глюкозу 6 АТФ.

Все ферменты данного процесса объединены в единый пируватдегидрогеназный комплекс. Комплекс включает 3 фермента: пируватдегодрогеназу, дигидролипоилтрансацетилазу, дигидролиполидегидрогеназу и 5 коферментов: ТПФ, липоевую кислоту, НS Ко. А, ФАД и НАД.

Суммарное уравнение окисления пировиноградной кислоты

3 й этап ЦТК. Образовавшийся на втором этапе ацетил ко. А окисляется в цикле трикарбоновых кислот до СО 2 с высвобождением энергии. В расчёте на две молекулы ацетил ко. А, образующегося при окислении одной молекулы глюкозы 24 АТФ.

Энергетика дихотомического распада глюкозы в расчёте на одну молекулу глюкозы, в АТФ (ГТФ по запасу энергии равен АТФ): 1 й этап (гликолитический) 8 АТФ; 2 й этап (окислительное декарбоксилирование пирувата) 6 АТФ; 3 й этап (ЦТКАТФ. Всего тридцать восемь молекул АТФ на одну молекулу глюкозы

Таким образом в дихотомическом пути глюкоза, состоящая из 6 углеродных атомов, распадается на 6 молекул углекислого газа, при этом освобождается большое количество энергии в виде АТФ, ГТФ и восстановленных коферментов НАДН 2 и ФАДН 2. В дыхательной цепи НАДН 2 и ФАДН 2 окисляются, при этом энергия аккумулируется в макроэргических связях АТФ.

Этот путь окисления глюкозы называется дихотомическим потому, что глюкоза (гексоза) в самом начале распадается на две триозы фосфоглицеринового альдегида.

Литература Основная 1. Проскурина И. К. Биохимия. – М. : ВЛАДОС ПРЕСС, 2004. 2. Щербаков В. Г. и др. Биохимия: Учебник для вузов. – М. : Гиорд, 2005.

Литература Дополнительная 1. Биохимия человека: в 2 х томах / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейс, А. Родуэлл. – М. : Мир, 2004. 2. Комов В. П. Биохимия. – М. : Дрофа (Высшее образование), 2004. 3. Ленинджер А. Основы биохимии. В 3 х т. – М. : Мир, 1985.