ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ Модуль 3 Обмен веществ и энергии
План лекции: 1. Этапы обмена веществ 2. Общий путь катаболизма
-1 - Обмен веществ СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ, ИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, А ТАКЖЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ.
Этапы обмена веществ: 1. Поступление веществ в организм (питание, дыхание), 2. Внутриклеточный (промежуточный) обмен МЕТАБОЛИЗМ 3. Образование и выделение конечных продуктов из организма (СО 2, Н 2 О, мочевина, мочевая кислота).
Внутриклеточный (промежуточный) обмен = МЕТАБОЛИЗМ
Метаболизм Анаболизм Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела А + В = АВ E↓ Катаболизм Процесс расщепления органических веществ и выведение продуктов распада из организма СD = С + D E↑ функциональная активность организма
Вещества, участвующие в промежуточном обмене называются метаболитами Метаболиты Анаболиты Структурные компоненты клеток Катаболиты СО 2, Н 2 О, мочевина, мочевая кислота Выведение из организма
Стадии катаболизма основных пищевых веществ: 1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание) БЕЛКИ аминокислоты ЛИПИДЫ глицерол ВЖК УГЛЕВОДЫ моносахариды 2. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА мочевина ПИРУВАТ СН 3 | С=О SKo. A АЦЕТИЛ-Ко. А СН 3 | С=О | СООН
ПИРУВАТ АЦЕТИЛ-Ко. А ЦТК Дыхательная цепь ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА
-2 ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА 1. Окислительное декарбоксилирование ПВК - это многостадийный процесс, который катализируется сложной ферментной системой – ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНЫМ КОМПЛЕКСОМ ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНЫЙ КОМПЛЕКС 3 фермента 5 коферментов
Окислительное декарбоксилирование ПВК СН 3 | С=О | СООН ПВК ФЕРМЕНТЫ: 1. Пируватдекарбоксилаза 2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты 3. Ацетилтрансфераза КОФЕРМЕНТЫ: 1. ТДФ (В 1) 2. ФАД (В 2) 3. НАД+ (РР) 4. Н НАДН 2 SКо. А 5. Липоевая кислота
Окислительное декарбоксилирование ПВК СН 3 | С=О | СООН ПВК ФЕРМЕНТЫ: СН 3 1. Пируватдекарбоксилаза 2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты | 3. Ацетилтрансфераза С=О КОФЕРМЕНТЫ: | 1. ТДФ (В ) SKo. A 2. ФАД (В ) 1 2 3. НАД+ (РР) →НАДН 2 4. НSКо. А 5. Липоевая кислота - СО 2 Ацетил-Ко. А Дыхательная цепь + 1 / 2 О 2 3 АТФ + Н 2 О
Последовательность реакций ЦТК 1. Образование цитрата СН 3 | С=О ʃ SKo. A Ацетил-Ко. А СООН | цитратсинтаза | + НОН СН 2 + | - HSKo. A | НО−С −СООН С=О | | СН 2 СООН | ЩУК СООН (оксалоацетат) Лимонная кислота (цитрат)
Последовательность реакций ЦТК 2. Превращение цитрата в изоцитрат СООН | СН 2 | НО−С −СООН | Н−С −Н | СООН Лимонная кислота (цитрат) аконитаза СООН | СН 2 | Н−С −СООН | Н−С −ОН | СООН Изолимонная кислота (изоцитрат)
Последовательность реакций ЦТК 3. Превращение изоцитрата в α-кетоглутаровую кислоту СООН | СН 2 | Н−С −СООН | Н−С −ОН | СООН Изолимонная кислота (изоцитрат) изоцитратдегидрогеназа НАД+ (РР) →НАДН 2 - СО 2 Дыхательная цепь + 1/2 О 2 3 АТФ + Н 2 О СООН | СН 2 | С =О | СООН α-КГК (α -кетоглутарат)
Последовательность реакций ЦТК 4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата СООН | СН 2 | С =О | СООН α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс ФЕРМЕНТЫ: 1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза 2. α-кетоглутаратдегидрогеназа 3. Ацилтрансфераза α-КГК (α -кетоглутарат) КОФЕРМЕНТЫ: 1. ТДФ (В 1) 2. ФАД (В 2) 3. НАД+ (РР) →НАДН 2 4. НSКо. А 5. Липоевая кислота - СО 2 Дыхательная цепь + 1/2 О 2 3 АТФ + Н 2 О СООН | СН 2 | С =О ʃ SKo. A Сукцинил-Ко. А (активная форма янтарной кислоты)
Последовательность реакций ЦТК 5. Превращение сукцинил-Ко. А в сукцинат СООН | СН 2 | С =О ʃ SKo. A Сукцинил-Ко. А (активная форма янтарной кислоты) сукцинаттиокиназа + НОН - НSКо. А ГДФ + Н 3 РО 4 →ГТФ + АДФ →ГДФ + АТФ СООН | СН 2 | СООН Янтарная кислота (сукцинат)
Последовательность реакций ЦТК 6. Дегидрирование сукцината СООН | СН 2 | СООН сукцинатдегидрогеназа Янтарная кислота (сукцинат) ФАД (В 2) → ФАДН 2 Дыхательная цепь + 1/2 О 2 СООН | СН | СООН 2 АТФ + Н 2 О Фумаровая кислота (фумарат)
Последовательность реакций ЦТК 7. Образование малата из фумарата СООН | СН | СООН Фумаровая кислота (фумарат) фумараза + НОН СООН | СН 2 | НО−СН | СООН Яблочная кислота (малат)
Последовательность реакций ЦТК 8. Дегидрирование малата СООН | СН 2 | малатдегидрогеназа НО−СН НАД (РР) →НАДН | СООН + Яблочная кислота (малат) 2 Дыхательная цепь + 1/2 О 2 3 АТФ + Н 2 О СООН | СН 2 | С=О | СООН ЩУК (оксалоацетат)
Биологические функции цикла трикарбоновых кислот: 1. Катаболическая. Образуется конечный продукт обмена веществ – углекислый газ (2 молекулы). 2. Анаболическая. Вещества, образующиеся в ходе ЦТК являются источником для синтеза других веществ. Например: α-кетоглутарат → аминокислоты Сукцинил-Ко. А → гем Ацетил-Ко. А → ВЖК, холестерин, кетоновые тела
Биологические функции цикла трикарбоновых кислот: 3. Образование восстановленных форм коферментов. 3 НАДН 2 и 1 ФАДН 2 4. Энергетическая. Субстратное фосфорилирование – 1 АТФ (сукцинаттиокиназная реакция) Окислительное фосфорилирование – 11 АТФ – в дыхательной цепи (реакции сопряженные с дыхательной цепью – изоцитрат-, альфа-кетоглутарат, сукцинат-, малатдегидрогеназные реакции) 5. Интегративная. ЦТК – связующее звено между обменами белков, углеводов, липидов.
Общая характеристика и энергетический эффект ЦТК 2 СО 2 3 НАДН 2 АТФ ФАДН 2 Дыхательная цепь + 1/2 О 2 11 АТФ 12 АТФ
Скачать презентацию ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ Модуль 3 Обмен веществ
Обмен веществ и энергии на печать.ppt