Аэробный метаболизм углеводов 1 Цикл Кребса лимонной кислоты

Аэробный метаболизм углеводов: 1) Цикл Кребса (лимонной кислоты, цитратный) 2) Пентозофосфатный путь окисления глюкозы 1

Энергетика брожения и дыхания Глюкоза 2 Лактат, G = – 47 ккал (гликолиз) Глюкоза + 6 О 2 6 СО 2 + 6 Н 2 О, G = – 686 ккал (дыхание)

Общая схема дыхания Суммарная реакция цикла трикарбоновых кислот описывается уравнением: Ацетил-Со. А + 3 НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн + Н 2 О 2 СО 2 + +3 НАДН + ФАДН 2 + ГТФ + 2 Н+ + Со. А

Общая схема дыхания *Янтарная кислота = Фумарат *Яблочная кислота= малат

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) Малат Сукцинат

Для того чтобы быстро запомнить названия веществ Екатерина Паршкова ЩУКу АЦЕТИЛ ЛИМОНил, Но нар. ЦИСс. А КОНь боялся, Он над ним ИЗОЛИМОННо АЛЬФА-КЕТОГЛУТАРался. СУКЦИНИЛся КОЭНЗИМом, ЯНТАРился ФУМАРОВо, ЯБЛОЧек припас на зиму, Обернулся ЩУКой снова.

Другой вариант стихотворения ЩУКа съела ацетат, получается цитрат через цисаконитат будет он изоцитрат водороды отдав НАД, он теряет СО 2 этому безмерно рад альфа-кетоглутарат окисление грядет — НАД похитил водород ТДФ, коэнзим. А забирают СО 2 а энергия едва в сукциниле появилась сразу АТФ родилась и остался сукцинат вот добрался он до ФАДа — водороды тому надо фумарат воды напился, и в малат он превратился тут к малату НАД пришел, водороды приобрел ЩУКа снова объявилась и тихонько затаилась

Цитрат-синтаза O || О = С – СОО- + С – СН 3 + Н 2 О H 2 C – COOОксалоацетат S – Co. A Ацетил-Со. А H 2 C – COO| НО – СОО- + HS – Co. A + H+ H 2 C – COOЦитрат

Аконитазное равновесие СОО | H–C–H | -OOC – OH | CH 2 | COOЦитрат H 2 O ↑ ↔ COOCOO| | H–C H 2 O H – C – OH || ↓ | -OOC – C ↔ -OOC – H | | CH 2 | | COOЦисаконитат Изоцитрат

Регуляция цикла Кребса на уровне цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы и -кетоглутаратдегидрогеназного комплекса Общая схема регуляции цикла Кребса Регуляция общего пути катаболизма: 1 – ПДК активируется пируватом, NAD+, Со. А; ингибируется NADН и ацетил-Со. А; 2 – цитратсинтаза (реакция ускоряется при повышении концентрации оксалоацетата и замедляется при повышении концентрации цитрата, NADН, АТР и сукцинил-Со. А); 3 – изоцитратдегидрогеназа аллостерически активируется АDР, ионами кальция, ингибируется NADН; 4 – -кетоглутаратдегидрогеназный комплекс ингибируется NADН, АТР и сукцинил-Со. А, а активируется ионами кальция 13

Амфиболическое значение цикла Кребса. Необходимость анаплеротических путей, пополняющих запас компонентов, участвующих в цикле Цикл лимонной кислоты – это один из амфиболических путей Использование метаболитов ЦТК в синтезе различных соединений. Синтез заменимых аминокислот (1, 2, 3), глюкозы (4, 5, 6), жирных кислот (7), гема (8) 14

Путь переноса электронов – дыхательная цепь НАДН + Н+ + Е 1 – ФАД → НАД+ + Е 1 – ФАДН 2 + 2 Е 2 – Fe(III) → E 1– ФАД + 2 Е 2 – Fe(II) + 2 H+ 2 E 2 – Fe(II) + 2 H+ + Ko. Q → 2 E 2 – Fe(III) + Ko. QH 2 Ko. Q H 2 + 2 Цит. b(III) → Ko. Q + 2 H+ + 2 Цит. b(III) 2 Цит. b(II) + 2 Цит. с(III) → 2 Цит. b(III) + 2 Цит. с(II) + 2 Цит. а (III) → 2 Цит. с(III) + 2 Цит. а(II) + 2 Цит. а 3(III) → 2 Цит. а(III) + 2 Цит. а 3(II) +1/2 О 2 + 2 Н+ → 2 Цит. а 3(III) + Н 2 О

Аэробный метаболизм углеводов РИСУНОК

Аэробный метаболизм углеводов Суммарное уравнение процесса фосфорилирования в дыхательной цепи: НАДН + 2 Н+ + 3 АДФ + Фн + 1/2 О 2 → НАД+ + Н 2 О + 3 АТФ Экзергонический компонент: НАДН + 2 Н+ + 1/2 О 2 → НАД+ + Н 2 О, G = – 52, 7 ккал Эндергонический компонент: 3 АДФ + 3 Фн → 3 АТФ +3 Н 2 О, G = + 21, 9 ккал

Баланс энергии Суммарные реакции аэробного дыхания: С 6 Н 12 О 6 + 2 Фн + 2 АДФ + 2 НАД+ → 2 Пируват+2 НАДН+2 Н+ +2 АТФ+2 Н 2 О 2 Пируват + 2 НАД+ → 2 Ацетил–S–Ко. А + 2 НАДН + 2 Н+ + 2 СО 2 2 Ацетил–S–Ко. А + 6 НАД+ + ФП + 2 АДФ + 2 Фн → СО 2 + 6 НАДН 6 Н+ + ФПН 2 + 2 АТФ Суммируя три уравнения пролучим: Глюкоза+Фн+4 АДФ+НАД++ФП → 6 СО 2+10 НАДН+10 Н+ +4 АТФ+ФПН 2+2 Н 2 О 10 НАДН + 10 Н+ + 32 Фн + 32 АДФ + 6 О 2 + 3 ФПН 2 → 32 АТФ + 40 Н 2 О Экзергонический компонент: Глюкоза + 6 О 2 → 6 СО 2 + 6 Н 2 О, G = – 680 ккал Эндергонический компонент: 34 Фн + 36 АДФ → 36 АТФ + 42 Н 2 О, G = + 263 ккал Таким образом, общая эффективность накопления энергии составляет: 263/680· 100 = 39 %

Химио-осмотическая гипотеза Митчелла Дыхательная цепь митохондрий

Пентозофосфатный путь (гексозомонофосфатный шунт) Суммарное уравнение ПФП Пентозофосфатный путь (ПФП), называемый также гексомонофосфатным шунтом, служит альтернативным путём окисления глюкозо-б-фосфата. Валовое уравнение окислительной и неокислительной стадий пентозофосфатного цикла можно представить в следующем виде: или Анаэробный катаболизм углеводов 23

Пентозофосфатный путь (гексозомонофосфатный шунт) Общая схема ПФП Пентозофосфатный путь окисления углеводов Анаэробный катаболизм углеводов 24

Отдельные реакции ПФП. Регуляция ПФП Окислительная стадия ПФП Отдельные реакции окислительной стадии ПФП Анаэробный катаболизм углеводов 25

Отдельные реакции ПФП. Регуляция ПФП Неокислительная стадия ПФП Отдельные реакции неокислительной стадии ПФП Анаэробный катаболизм углеводов 26

Циклический характер ПФП Участки перекреста ПФП с гликолизом Современная схема пентозофосфатного пути окисления углеводов, отражающая его связь с гликолизом (по Херсу) Анаэробный катаболизм углеводов 27

Циклический характер ПФП Пентозофосфатный цикл в жировой ткани