Вступление в обмен веществ. Специфические и общие пути превращения углеводов, липидов и белков (окислительное декарбоксилирование ПВК, цикл трикарбоновых кислот).

Метаболизм – химические реакции, которые проходят в организме Метаболиты – маленькие промежуточные молекулы, которые образуются в процессе деградации и синтеза полимеров

(a) Линейными (b) Циклическими (c) Спиральными (синтез жирных кислот) Последовательность реакций, которые имеют цель (например, расщепление глюкозы, синтез жирных кислот) наз ы вается метаболич еским м путем Метаболические пути могут быть:

Катаболические реакции – деградация больших молекул с образованиемм меньших и энергии Анаболические реакции – синтез макромолекул для жизнедеятельности клеток, роста и репродукции Метаболизм разделяется на – катаболизм и анаболизм Катаболизм характеризируется реакциями окисления и освобождения энергии, которая трансформируется в АТФ Анаболизм характеризируется реакциями восстановления и утилизацией энергии, аккумулированной в АТФ

Регуляция метаболических путей Уровни регуляции метаболизма 1.Нервная система 2.Эндокринная система 3.Взаимодействие между органами 4.Клеточный (мембранный) уровень 5.Молекулярный уровень

Стадии метаболизма Катаболизм Стадия I (специфическая). Деградация макромолекул (белков, углеводов, липидов) до мономеров Стад и я II (специфическая). Аминокислоты, жирные кислоты и глюкоза окисляются к общему метаболиту – ацетил коэнзиму А Стад и я III (неспецифическая). Ацетл СoA окисляется в цикле лимонной кислоты до CO 2 и воды

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ П И РУВАТА

Глюкоза Пируват Гликолиз Глицерол Амино- кислоты Ацетил CoA

Транспорт пирувата в митохондрию

Пируватдегидрогеназный комплекс - поли- ферментный комплкс, который состоит из 3 ферментов, 5 коферментов Превращение пирувата в ацетил СоА Пируватдегидрогеназный комплекс - молекулярная масса от 4 до 10 млн дальтон Электронная микрофотография пируватдегидрогеназного комплекса E. coli.

Ферменты: E1 = пируватдегидрогеназа E2 = дигидролипоилацетилтрансфераза E3 = дигидролипоилдегидрогеназа Коферменты: ТПФ (тиамин пирофосфат), липоамид, HS-КoA, ФАД, НАД+. ТПФ является производным витамина B 1 (тиамин); НАД –B 5 (никотинамид); ФАД –B 2 (рибофлавин), HS-CoA –B 3 (пантотеновая кислота), липоамид – липоевая кислота

Общая реакция пируватдегидрогеназного комплекса

Цикл трикарбо- новых кислот

Названия: Цикл трикарбоновых кислот Цикл лимонной кислоты Цикл Кребса У эукариот все реакции цикла Кребса проходят в матриксе митохондрий Ганс Адольф Кребс Биохимик; родился в Германии. Работал в Британии. Его открытие в 1937 р, цикл Кребса, было критическим для понимания клеточного метаболизма. Нобелевская премия в 1953 г.

Общие представления о цикле Кребса

Цикл лимонной кислоты. Ферменты: 1 цитратсинтаза; 2 аконитаза; 3 изоцитратдегидрогеназа; 4 а-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс; 5 сукцинаттиокиназа; 6 сукцинатдегидрогеназа; 7 фумаратгидратаза; 8 малатдегидрогеназа.

Интеграция метаболизму. Цикл является амфиболичным (катаболичным и анаболичным одновременно). Функции цикла трикарбоновых кислот Образование энергии в форме ГТФ (ATФ). Образование восстановительных эквивалентов в форме НАДН и ФАДH 2

NADH, ATP, succinyl CoA, citrate - Регуляция цикла трикарбоновых кислот

Цикл Кребса как источник биосинтетических предшественников Phosphoenol- pyruvate Glucose The citric acid cycle provides intermediates for biosyntheses