СООН ГТФ СООН ФАД НАД

Презентация қосу

«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

СН3 ФАД НАД + 1/2 О2 СН3
| ТПФ ЛК НS-КоА |
С=О С=О + СО 2 + 3АТФ + Н2О
| Е1 Е 2 Е 3 \
СООН S-КоА
пируват ацетил-КоА
ҮШ КАРБОН ҚЫШҚЫЛЫ ЦИКЛІ

S-КоА
/
СН3 СООН С=О
| | | HS-КоА
С=О + С=О СН 2 + НОН
\ | |
S-КоА СН2 цитратсинтетаза НО-С-СООН цитратсинтетаза
ацетил-КоА | |
СООН СН 2
оксалоацетат |
( ЩУК) СООН цитрил-КоА

СООН СООН СООН
| | |
СН2 СН2 СН2
| -НОН | +НОН |
НО-С-СООН С-СООН Н-С-СООН
| || |
СН2 аконитаза СН аконитаза Н-С-ОН
| ( Fe++ ) | ( Fe++ ) |
СООН СООН СООН
цитрат цис-аконитат изоцитрат
СООН СООН СООН
| НАДН 2 | |
СН2 СН2 CO2 СН2 СО2
| НАД | |
Н-С-СООН Н-С-СООН СН2
| ( Мn ++) изоцитрат | изоцитрат | ( Е1` Е2 Е3 )
Н-C-ОН дегидрогеназа С=О дегидрогеназа С=О
| | |
СООН СООН СООН
изоцитрат оксалосукцинат альфа-кетоглутарат

Затем идут последовательные реакции окисления изоцитрата с образованием
-кетоглутарата, который подвергается окислительному декарбоксилированию
мультиэнзимным -кетоглутарат дегидрогеназным комплексом (Е1,Е2,Е3), где
Е1`- -кетоглутаратдекарбоксилаза, Е2-дигидролипоилтрансацилаза,
Е3- дигидролипоилдегидрогеназа:

НАДН2
СООН ГТФ СООН
ФАД НАД | HS-КоА |
ТПФ ЛК НS-КоА СН2 Рн + ГДФ СН2
| |
СН2 сукцинаттиокиназа СН2
| |
С=О СООН
\ сукцинат
S-КоА
сукцинил-КоА
Сукцинил-КоА как макроэрг, разрушается сукцинаттиокиназой с
образованием сукцината. Энергия связи используется для субстратного
фосфорилирования ГДФ до ГТФ. Под воздействием нуклеозид дифосфаткиназы
происходит перенос остатка фосфорной кислоты с ГТФ на АДФ и синтезируется
АТФ.

СООН ФАДН2 СООН СООН НАДН2 СООН
| | | |
СН2 ФАД СН + НОН НО-С-Н НАД С=О
| || | |
СН2 СДГ(Fe) СН фумараза СН2 МДГ СН2
| | | |
СООН СООН СООН СООН
сукцинат фумарат малат оксалоацетат
(ЩУК)
Цикл Сент-Дьёрди -Кребса завершается регенерацией оксалоацетата и
окислением ацетильного радикала до углекислого газа и воды.
ЭНЕРГИЯ ШЫҒЫМЫ
Дегидрогеназалармен төрт реакцияда
субстрат дегидрирленуі жүреді
изоцитратдегидрогеназа, кофермент НАД,
альфа-кетоглутаратдегидрогеназалар,
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.
Субстрат деңгейіндегі фосфорлану бұл метаболизм
реакциясы, ол субстраттан тікелей АДФ немесе ЖІӨ-ге
фосфат тобын беру арқылы АТФ немесе ГТП түзілуіне
әкеледі. Жоғары энергиядан (фосфат тобы қосылса да,
қосылмаған болса да) төмен энергия өніміне ауысу. Бұл
процесс кейбір босатылған материалдарды қолданады
химиялық энергия, Гиббстің бос энергиясы, аудару үшін
фосфорил (PO3) топқа ADP немесе ЖІӨ басқа
фосфорланған қосылыстан. Гликолизде және лимон
қышқылының циклында болады.[1]
Айырмашылығы жоқ тотығу фосфорлануы, субстрат

деңгейіндегі фосфорлану процесінде тотығу мен
фосфорлану біріктірілмейді, ал реактивті аралық заттар
көбінесе тотығу процестері катаболизм. АТФ-тің көп
бөлігі аэробты немесе анаэробты тыныс алудағы тотығу
фосфорлануымен түзіледі, ал субстрат деңгейіндегі
фосфорлану АТФ-тың сыртқы көзге тәуелді емес
жылдам және аз тиімді көзін қамтамасыз етеді.
электронды акцепторлар. Бұл адамда болады
эритроциттер, оларда митохондрия жоқ және бұлшықет
оттегімен азаяды.
Түрлендіруімен мысалға келтірілген
субстрат деңгейіндегі фосфорлану ADP
дейін ATP
ӘДЕБИЕТТЕР
1.«Биохимия» Е.С. Севериннің ред.
басшылығымен, «ГЭОТАР, Медиа», 2014ж;
2. Тапбергенов С.О.
Медициналық биохимия –Алматы, 20113.
Сейтембетов Т.С. Биологиялық химия-
Алматы 20114. Сеитов З.С., Биохимия, -
Алматы, 2012;
3.Википедия желісі

Ұқсас жұмыстар

Ферменттер классификациясы

Коферменттердің құрылысы мен биологиялық функциясы. Изоферменттер. Мүше-спецификациялық ферменттер

Биологиялық тотығудың схемасы

Биоэнергетика жайлы түсінік

Карбон қышқылдарының құрамы

Карбон қышқылы

Май қышқылы

Ферменттер әсерінің кинетикасы туралы

Қанықпаған және қанықпаған майлар

ФЕРМЕНТТІҢ БӨЛІНУІ

Пәндер