Этапы унификации энергетических субстратов в процессах катаболизма.
Этапы унификации энергетических субстратов в процессах катаболизма. - раздел Энергетика, Типы аккумуляции и пути расходования энергии в биосистемах Цтк Начинается С Подготовительного Этапа – Окислительное Декарбоксилирование ...
ЦТК начинается с подготовительного этапа – окислительное декарбоксилирование ПВК до ацетил –КоА. ПВК является одним из рех конечных продуктов гидролиза при гликолизе – анаэробного процесса распада глюкозы. Ацетил – КоА – при окислении аминокислот и жирных кислот, т.е. не только углеводов. Таким образом, в качестве энергетического субстрата могут выступать все основные запасные вещества – углеводы, белки, жиры.
Наиболее важный процесс деградации жирных кислот – β – окисление, которое происходит в митохондриях. При этом жирные кислоты активируются в цитоплазме и присоединяются к ацетил – КоА, а затем с помощью транспортной системы попадают в митохондриальный матрикс, где разрушаются в β – окислении до ацетил –КоА, который в свою очередь полностью окисляется до СО2 в ЦТК.
Таким образом, β – окисление тесно связано с ЦТК и дыхательной цепью. Так при каждом цикле такого окисления образуется 1 молекула ФАДН2 и 1 молекула НАДН2. В дыхательной цепи ФАДН2 через КоА дает 2 молекулы АТФ, а НАДН2 – 3 молекулы АТФ. А весь цикл дает 5 молекул АТФ.
При β – окислении пальмитиновой кислоты происходит 7 циклов; в итоге 35 молекул АТФ.
8 молекул ацетил – КоА. Сгорая в ЦТК, каждая дает 12 молекул АТФ; в итоге 96 молекул АТФ.
Таким образом, при полном окислении: 35+96=131 молекула АТФ, но на активирование пальмитиновой кислоты ушла 1 молекула, поэтому 130 молекул АТФ.
130 АТФ*35,4= 4602 кДжмоль*Е
При сгорании пальмитиновой кислоты образуется 9797 кДж энергии.
η=4602/9797 * 100%=47%
47 % энергии идет на синтез АТФ, остальная часть энергии рассеивается в виде теплоты
Образующие на разных этапах окисления органических веществ НАДН2 и ФАДН2 поступают в дыхательную цепь , которая у бактерий находится в ЦПМ, а у эукариот в мембране митохондрий.В дыхательной цепи НАДН2 и ФАДН2 вновь окисляются до НАД+ и ФАД+ , а отщепившийся от них Н2 передаётся не менее через 5 переносчиков – и к концу цепи соединяется с молекулой О2 , ОБРАЗУЯ н2о. Переход Н2 по дыхательной цепи состоит из ряда ОВР. В результате некоторых ОВР выделяется достатоточно Е для образования АТФ и такой процесс носит название окислительного фосфорилирования.
В реакциях окислительного принимает участие специальный Еn- АТФсинтаза, который катализирует превращение АДФ в АТФ.
Коэффициент окислительного фосфорилирования( Р/О)- это мера эффективности окислительного фосфорилирования.выражающая число молей АТФ, образующихся из АДФ на 1 атом поглощенного О2. Для НАДН2 и субстратов (малат), которые окисляются НАДН-дегидрогеназами. Р/О=3. Для ФАДН2 , когда происходит превращение сукцината в фумарат в ЦТК
Р/О=2. Т.е. и от НАДН2 И ФАДН2 проходят через 3 или 2 участка сопряжения, соответственно. Т.е при переносе 1 пары от НАДН2 НА О2 образуется 3 АТФ, а от ФАДН2 -2 АТФ. Чтобы найти максимальное значение Р/О необходимо разделить количество , перенесенных из матрикса в межмембранное пространство митохондрий при восстановлении 1 атома О2 НА 3.(синтез 1 молекулы внутри митохондр. АТФ сопряжён с возвращением в матрикс 2-х Н+, а антипорт АТФ вн/ нар-1 Н+).
В процессе энергетического метаболизма происходит аккумуляция энергии полученной в результате окислительно восстановительных превращений субстратов... Основными типами аккумуляции энергии в клетки являются... трансмембранная разность электрохимических потенциалов ионов...
Баланс АТФ при анаэробном гликолизе
Анаэробный гликолиз по сравнению с аэробным менее эффективен. В этом процессе катаболизм 1 моль глюкозы без участия митохондриальной дыхательной цепи сопровождается синтезом 2 моль АТФ и 2 моль лак
Анаэробная фаза дыхания (гликолиз)
В процессе гликолиза происходит преобразование молекулы гексозы до двух молекул пировиноградной кислоты: С6Н12О6->2СзН4О2 + 2H2. Этот окислительный процесс может протекать в анаэробных условиях
Значение окислительного декарбоксилирования пирувата
Реакции пируватдегидрогеназного комплекса связывают метаболические пути гликолиза,глюконеогенеза, синтеза жирных кислот с циклом лимонной кислоты. ПДГ-комплекс имеет огромное значение в поддержании
Регуляция общего пути катаболизма
Ряд реакций общего пути катаболизма зависит от концентрации адениловых нуклеотидов - АТФ, АДФ и АМФ.
Суммарная концентрация адениловых нуклеотидов в клетке постоянна, но относительные конц
Энергетический обмен
Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Растения аккумулируют солнечную энергию в органических веществах при фотосинтезе. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепл
Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ (офеатинкиназный, алактатный)
В мышечных клетках всегда имеется креатинфосфат - соединение, содержащее фосфатную группу, связанную с остатком креатина макроэнергической связью. Содержание креатинфосфата в мышцах в покое - 15-20
Гликолитический путь ресинтеза АТФ
Этот путь ресинтеза, так же как и креатинфосфатный, относится к анаэробным способам образования АТФ. Источником энергии, необходимой для ресинтеза АТФ, в данном случае является мышечный гликоген, к
Электронтранспортные цепи митохондрий эукариот
Комплекс I (НАДН дегидрогеназа) окисляет НАД•Н, отбирая у него два электрона и перенося их на растворимый в липидах убихинон, который внутри мембраны диффундирует к комплексу III.
Электронтранспортные цепи бактерий
Бактерии, в отличие от митохондрий, используют большой набор доноров и акцепторов электронов, а также разные пути переноса электрона между ними. Эти пути могут осуществляться одновременно, например
Биофизика фотосинтеза
Фотосинтез– это весь комплекс процессов ассимиляции фотонов и химических субстратов в растительном организме, которые приводят к его росту и развитию. Кроме этого, в фотосинтез вхо
Новости и инфо для студентов