Энергетический метаболизм. • • Содержание вопроса: трансформация энергии в биологических системах. виды макроэргических соединений. типы окислительно-восстановительных реакций.
Ферментативные превращения веществ и энергии в клетках живых организмов Определенная последовательность ферментативных превращений какого-либо вещества в клетке называется метаболическим путем, а образующиеся промежуточные продукты – метаболитами Реакции метаболизма, приводящие к синтезу сложных соединений из более простых, называются анаболическими, а их совокупность – анаболизмом (от греч. anabole – подъём). Такие реакции идут обычно с использованием энергии и называются эндэргоническими. Ферментативные расщепления (гидролиз, окисление) сложных соединений на более простые составляют совокупность процессов катаболизма (от греч. katabole – сбрасывание, разрушение). Эти реакции идут с выделением энергии и называются экзэргоническими. Их совокупность называют ещё энергетическим обменом. Выделяющаяся в таких реакциях энергия аккумулируется в молекулах, способных к образованию макроэргических связей, таких как аденозиндифосфорная кислота (АДФ), аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и др. и используется для синтеза специфических веществ клетки в ходе конструктивного обмена.
Общая схема метаболизма
Примером фермента, участвующего в анаболизме, может служить глутаминсинтетаза: HOOCCH 2 CHNH 2 COOH + NH 3 + ATФ → → H 2 NOCCH 2 CHNH 2 COOH + H 2 O + Фн Примерами катаболических реакций являются: гидролиз крахмала под действием фермента мальтазы: (C 6 H 10 O 5)n + n. H 2 O → C 12 H 24 O 12 или окисление глюкозы с высвобождением энергии: С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 → 6 СО 2 + 6 Н 2 О + энергия (2875 к. Дж/моль).
• К макроэргическим соединениям относятся: • Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), фосфоэнолпировиноградная кислота, 1, 3 дифосфоглицериновая кислота, креотинфосфорная кислота, ацетилкоэнзим А, производные адениловой и рибонуклеиновой кислот и др.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)
Соединения с макроэргическими связями • • • COO ~ (P) 1, 3 -фосфоглицериновая кислота Ι CHOH Ι CH 2 O(P) • CH 3 CO ~ S – Ko. A • • • Ацетилкоэнзим А COOH Фосфоэнолпировиноградная кислота Ι C – O ~ (P) ΙΙ CH 2
Креатинфосфат • H • Ι • HOOC – N – C – N ~ (P) • Ι Ι ΙΙ Ι • H CH 3 NH H
Никотинамидадениндинуклеотид
Никотонамидадениндинуклеотидфосфат
Типы окислительных реакций 1. Прямое окисление молекулярным кислородом • 2 Н 2 + О 2 → 2 Н 2 О • А + О 2 → АО 2 2. Отнятие водорода АН 2 + В → А + ВН 2 -2 е → НО -2 Н ОН - + О О 3. Отдача электронов: Fe 2+ → Fe 3+ + e-
Типы окислительных реакций 4. Окисление молекул путем их гидратирования и последующего отщепления водорода (окисление за счет кислорода воды): СН 3 СОН + Н 2 О → СН 3 СООН + 2 Н
Скачать презентацию Энергетический метаболизм Содержание вопроса трансформация энергии
Энергетический метаболизм.ppt