Тотыға фосфорлану

СӨЖ

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

«Оңтүстік Қазақстан Медицина Академиясы»АҚ

«Биология және биохимия »кафедрасы

Орындаған: Рахымжанова Қ. Н.

Топ:ЖМҚА-08-21

Қабылдаған:Жиенбаева А. А.

2022ж.

Тақырыбы: Биоэнергетика.

Жоспар:

І Кіріспе

ІІ Негізгі бөлім

2. 1. Негізгі тағамдық заттардың катаболизмі.

2. 2. Пируваттың тотығып декарбоксилденуі.

2. 3. Үшкарбонды қышқылдардың айналымы және оның негізгі қызметтері.

2. 4. Субстраттық фосфорлану.

2. 5. Тотыға фосфорлану

ІІІ Қорытынды

ІV Пайдаланған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Биоэнергетика, биологиялық энергетика - тірі организмдердегі энергияның бір түрден екінші түрге айналу заңдылықтарының молекулалық негіздерін және механизмін зерттейтін ғылым. Биоэнергетика биологиялық тіршілік құбылыстарын энергетикалық тұрғыдан талдайды, бұл үшін физика және химия ғылымдар әдістерін пайдаланады. Биоэнергетиканың зерттеулері, негізінен, термодинамика заңдылықтарына сүйенеді. Клеткада болатын процесстер біркелкі температурада, көлемде және қысым жағдайында өтеді, сондықтан да организмдегі жылу бірден айналысқа түспейді. Эволюциялық даму бос энергияны жылуға айналдырмай, бір түрденекінші түрге тікелей айналдыру қасиеті пайда болды.

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. Отынды «Биомасса - биотехнология» сызба нұсқасы бойынша табу фотосинтез мал шаруашылығы, жем-шөп өндірісі, фирментацияның қосындысы нәтижесінде алынады. Соңғы 10 жылдықтың ғылыми және аналитикалық зерттеулері бойынша күн энергиясы қайта өндіру ең тиімді және үміт күттіретін әдісі, биожүйелердің қолданылуына негізделген әдістері, сондай-ақ салыстырмалы түрде фотосинтез процесінің тиімділігін арттыруға және модефикацияға бағытталған жаңажолдары да жатады.

Ағза тіршілігі өзін айнала қоршаған ортадағы заттардың сіңірілуіне, сіңірілген заттардың ыдырауына және кейбір заттардың сыртқа шығарылуына, яғни заттардың алмасуына негізделген

Зат алмасу - ас қорыту, яғни тамақтану биохимиясы; аралық алмасу, яғни жасуша ішілік алмасулар және бөліп шығару.

Күрделі (ыдырау және түзілу) биохимиялық құбылыстарды қамтамасыз ететін химиялық реакциялардың жиынтьғын зат алмасу немесе метаболизм деп атайды.

Зат алмасу - физикалық, химиялық және физиологиялық үрдістер жиынтығы.

Тірі ағзадағы зат алмасудың мәні- ағзаға сыртқы ортадан түрлі заттардың түсуі, олардың басқа заттарға айналу арқылы тірішіліктің өміршеңдігіне қолданылуы және пайда болған заттардың қоршан ортаға ыдырауы.

Анаболизм - тірі ағзаға тән зат алмасу процесінің (метаболизмнің) қарапайым заттардан қуатты (энергияны) жинақтау арқылы күрделі молекулалы органикалық заттарды түзу кезеңі, яғни ол метаболизмнің катаболизм кезеңіне (күрделі органикалық заттардың қуатты бөлу арқылы өзінің қарапайым құрамына ыдырау процесі ) қарама-қарсы жүретін процесс . Анаболизмнің жержүзіндегі маңызды көрінісі - жасыл өсімдіктер жасушаларында жүретін фотосинтез процесі

Катаболизм - күрделі молекулалардың жай заттар молекуласына ыдырауы мен энергия түзу үшін кейбір бөліктерін субстрат ретінде қалған бөліктерінің биосинтезі мен ыдырауына қолданылуына дейінгі үрдістердің жиынтығы.

Метаболизм

Анаболизм

Пластикалық алмасу

Ассимиляция

Катаболизм

Энергетикалық

алмасу

Диссимиляция

Катаболизм жалпы үш сатыға бөлінеді. Катаболизмнің бастапқы сатысы немесе спецификалық жолы әр кластағы ферменттердің қатысуымен өтеді. Нәтижесінде көп мөлшердегі бастапқы заттардан аралық өнімдер арқылы пируват және ацетил-КоА түзіледі. Ацетил-АКо пируваттың тотығып, декарбоксилденуі мен дегидрленуінен түзіледі. Екінші және үшінші сатының реакциялары катаболизмнің жалпы жолдары деп аталады. Ол заттардың ыдырап, пируваттан соңғы өнімдер: СО2, Н2О және АТФ түзілуінен тұрады. Екінші сатының реакциясы - пируваттың тотығып, декарбоксилденуі. Үшінші сатының реакциялары - Кребс айналымы. Катаболизмнің жалпы жолдарында ғана дегидрлену реакцияларына арналған субстраттардың негізгі массасы түзіледі

Пируваттың тотығып декарбоксилденуі.

Пируваттың тотыға декарбоксилденуі

Басқаша пирожүзім қышқылының тотығып декарбоксилденуі д. а.

Пируваттың тотыға декарбоксилденуі митохондрия матриксінде жүреді.

Реакцияның нәтижесінде карбоксил тобы СО2 түрінде бөлінеді, ал ацетил тобы ацетил КоА құрамына кіреді. Реакциясы:

Пируваттың тотыға декарбоксилденуі пируватдегидрогеназа ферменттік комплексінің қатысуымен жүреді. Пирожүзiм қышқылынан бөлiнген бiр сутегi атомы және ацетил KoA-дан алынған бiр сутегi атомы НАДНН+ түзуге жұмсалып, сонан соң, бұл протондар мен электрондар тасымалдау тiзбегi бойынша молекулалық оттегiге жеткiзiледi.

Пирожүзім қышқылының тотыға декарбоксилденуіне 3 фермент қатысады:

Пируватдегидрогеназа-Е1, (ПДГ) -Е2, (ДГЛАТ) -Е3, (ДГЛДГ)

5 кофермент қатысады: Тиаминдифосфат (ТДФ)

(ФАД)

Ацетил-КоА немесе кофермент А

(НАД)

Липой қышқылы және оның амиді

Үшкарбонды қышқылдардың айналымы

Лимон қышқылының циклі

Басқаша цитратты цикл, Кребс циклы, үш карбон қышқылдары циклы д. а.

Пирожүзiм қышқылының тотыға декарбоксилденуi нәтижесiнде түзiлген Ацетил-КоА үш карбон қышқылдарының циклiне қатысады. Катаболизмнің қорытынды кезеңі, яғни бұл кезеңде ацетил- КоА-ның ацетил тобының көміртек атомдары 2 молекула СО2-на дейін тотығады.

8 реакциядан тұрады.

1-кезең-Цитраттың түзілуі

2-кезең-Цитраттың изоцитратқа айналуы Бұл реакцияны катализдейтін фермент- аконитаза.

3-кезең-Изоцитраттың тотыға декарбоксилдену реакциясы ферменті

4-кезең-α-кетоглутараттың тотыға декарбоксилденуі

α- ферменті

5-кезең-Сукцинил-КоА сукцинатқа айналуы сукцинил КоА синтетаза ферменті

6-кезең-Сукцинаттың дегидрленуі сукцинат дегидргеназа ферменті

7-кезең-Фумараттан малаттың түзілуі фумараза ферменті

8-кезең-Малаттың дегидрленуі малатдегидрогеназа ферменті катализдейді.

Қорыта келгенде, лимон қышқылының әрбір айналымында тотыға фосфорлану нәтижесінде 11 молекула АТФ-түзіледі. Бір молекула АТФ субстратты фосфорлану нәтижесінде түзіледі.