СООН ГТФ СООН ФАД НАД

«биология және биохимия» кафедрасы Презентация тақырыбы: Биоэнергетика

Дайындаған: Амирханова Ж. Т.

Тобы: ЖМҚБ-204

Қабылдаған: Бекешова Д.

Жоспары

Негізгі бөлім

Кіріспе:

Негізгі тағамдық заттардың катаболизмі

Пируваттың тотығып декарбоксилденуі.

Үшкарбонды қышқылдардың айналымы және оның негізгі қызметтері.

Субстраттық фосфорлану.

Тотыға фосфорлану

Қорытынды

Әдебиеттер

Биоэнергетика, биологиялық энергетика - тірі организмдердегі энергияның бір түрден екінші түрге айналу заңдылықтарының молекулалық негіздерін және механизмін зерттейтін ғылым. Биоэнергетиканың зерттеулері, негізінен, термодинамика заңдылықтарына сүйенгенмен, Биоэнергетика мен анорганиклық заттардың энергетикасы арасында айырмашылық бар. Клеткада болатын процесстер біркелкі температурада, көлемде және қысым жағдайында өтеді, сондықтан да организмдегі жылу бірден айналысқа түспейді. Эволюциялық даму нәтижесінде организмдерде бос энергияны жылуға айналдырмай, бір түрден екінші түрге тікелей айналдыру қасиеті пайда болды.

Биоэнергетикаға деген қызығушылық ғылым ретінде механикалық трансформациялық энергия жүзінде биологиялық жүйеде үлкен орны бар, өйткені энергияландыру қоғамды дамыту сатысына жататын фактор. Соңғы кездері мағызын салыстыру мақсатында немесе процесстерді салыстыруда энергетикалық анализге жүгінеді. Бұл анализ экологияда сәтті орындалып жүр. Энергетикалық анализдің мағызды тапсырмасы өндіру ісінің жоспарлауында және сарқылмас ресурстарда. Адамзат тарихының даму барысында энергияны бір адамға қолдану кезінде 100 есеге көп. Солай бола тұра әр 10-15 жылда энергия пайдаланудың әлемдік көрсеткіші жоғарлауда, ал сақтау қорындағы ұлттық энергия көздері (мұнай, газ) азаю үстінде

Сонымен қоса энергия көздерін пайдалану қоршаған ортаның ластануына әкеп соғады. Сол үшінде энергияны даму көздерінен алу тиімді болып табылады. Жер бетіндегі таусылмас энергия көзі болып күн саналады.

Катаболизм - бұл процесс жасушаларға пайдалы энергия алу үшін күрделі органикалық қоректік заттарды жай заттарға бөлу немесе бөлу. Катаболизм, анаболизммен бірге, процесін аяқтайды метаболизм

Органикалық молекулалардың ішінен ас қорыту процесінде өзгеретін белоктарды, липидтерді және полисахаридтерді атауға болады. Бұл қоректік заттар сәйкесінше аминқышқылдарына, май қышқылдарына және моносахаридтерге ыдырауы керек. Тағы бір айта кететін мысал - глюкозаны энергия мен суға айналдыратын катаболикалық процесс.

Кез-келген жағдайда, катаболизм қалпына келтіру-тотығу процесінен энергияны бөліп қана қоймай, сонымен қатар жойғыш химиялық реакцияларды жоюға қабілетті.

Катаболитикалық процесстер екіге бөлінеді:

- катаболизмнің өзіндік жолы, барлық класстарға (белоктар, майлар, көмірсулар . ) бөлек жүреді,

катаболизмнің өзіндік жолына ас-қазан жолдарында жүретін майлар, белоктар, көмірсулар гидролизімен, жасушаларда жүретін моносахаридтердің, аминоқышқылдарының, май қышқылдарының, спирттердің ыдырауымен тығыз байланысты.

- катаболизмнің жалпы жолы - катаболизмнің өзіндік жолының жалғасы болатын барлық класстарға бірдей жол

. катаболизмнің жалпы жолы биоэнергетикалық процесстермен, энергия жиналуы мен босауымен тығыз байланысты.

Пирожүзім қышқылының тотығып декарбоксильденуі митохондрияның ішкі мембрананасында орналасқан мультиэнзимді пируват-дегидрогеназды комплекспен катализденеді.

ОЛ үш ферменттен тұрады(Е1, Е2, Е3) :

Е1-пируватдекарбоксилаза, коферменті ТПФ (тиаминпирофосфат),

Е2-дигидролипоил-трансацетилаза, коферменті липой қышқылы (ЛК), кофакторы - НS-КоА,

Е3-дигидролипоил-дегидрогеназа, коферменті ФАД, кофакторы - НАД

катаболизмнің жалпы жолына кіреді:

- Пирожүзім қышқылының тотығып декарбоксильденуі

- Үш карбон қышқылы циклінде ацетил-КоА айналуы

Пируваттың тотығуы

Үш карбон қышқылы циклі

Энергия шығымы

Дегидрогеназалармен төрт реакцияда субстрат дегидрирленуі жүреді

, кофермент НАД,

альфа-, кофактор НАД

сукцинатдегидрогеназа, кофермент ФАД,

малатдегидрогеназа, кофермент НАД.

1 молекула ацетил-КоА ҮКЦ тотыққанда - 12 АТФ синтезделеді

- катаболизмнің жалпы жолының барлық реакцияларында 15 молекула АТФ синтезделеді

Тотыға фосфорлану реакциялары кезінде АДФ пен Н3 РО4-нан универсалды химиялық энергия көзі - АТФ-тің синтезі жүреді.

АДФ + Н3РО4+ энергия --→ АТФ +Н2О

АДФ-ке қосылатын бейорганикалық фосфаттың жұмсалған оттегіне қатынасы тотыға фосфорлану жылдамдығын анықтайды, яғни сіңірілген оттегінің əрбір атомына сəйкес келетін, АТФ-тің түзілуіне кеткен бейорганикалық фосфаттың моль саны тотыға фосфорлану коэффициентін көрсетеді.

Тотыға фосфорлану процесі - АТФ синтездейтін негізгі процесс. Биологиялық тотығу мен тотыға фосфорлану реакциялары тек оттегі жеткілікті болған кезде ғана жүреді. Егер оттегі жоқ болса немесе жетіспеген жағдайда, АТФ-тың синтезделуі субстраттан фосфорлану реакциялары арқылы жүзеге асады.