Lebontó Folyamatok

1,797 views
1,296 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,797
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
10
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Lebontó Folyamatok

  1. 1. LEBONTÁSI FOLYAMATOK
  2. 2. <ul><li>KATABOLIKUS REAKCIÓK FELADATA: </li></ul><ul><li>sejtek számára megfelelő energiatermelés. </li></ul><ul><li> végtermék alapján </li></ul><ul><li>légzés (respiráció) erjedés (fermentáció) </li></ul><ul><li>Az energiafelhasználás leghatásosabb útja a légzés , mely aerob folyamat </li></ul><ul><li>A fermentáció nem igényel oxigént, anaerob folyamat. Mikroorganizmusok anyagcseréjében van szerepe </li></ul>
  3. 3. FEHÉRJÉK POLISZACHARIDOK LIPIDEK AMINOSAVAK GLÜKÓZ GLICERIN + ZSÍRSAVAK PIROSZŐLŐSAV CO 2 ACETIL-CoA Citromsav Izo-Citromsav  -keto-Glutársav CO 2 CO 2 Szukcinil-CoA Borostyánkősav Oxálecetsav Almasav Fumársav Flavinenzimek Coenzim-Q NAD + NAD H + H + ADP + Pi ATP „ A” „ B” „ C” „ D”
  4. 4. SZÉNHIDRÁTOK LEBONTÁSA <ul><li>Magasabb rendűek a poliszacharidok, egyszerű cukrok kis részét tudják felhasználni </li></ul><ul><li>Cellulóz és a heteroatomot tartalmazó szénhidrátok bontásához nincs enzimkészlete a szervezetnek </li></ul>
  5. 5. GLIKOLÍZIS
  6. 6. <ul><li>A tápanyagok lebontása során, ill. a glikogén hidrolízisekor keletkezett glükóz a GLIKOLÍZIS ben alakul tovább </li></ul><ul><li>1 molekula glükóz 2 molekula piroszőlősav </li></ul><ul><li>Izommunka során </li></ul><ul><li> piroszőlősav  tejsav </li></ul><ul><li>ANAEROB GLIKOLÍZIS </li></ul><ul><li>ERJEDÉS v. FERMENTÁCIÓ </li></ul><ul><li>Oxigén jelenlétében a termékek  CITRÁTKÖR  TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ </li></ul><ul><li>GLIKOLÍZIS AEROB befejezése </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Két szakasz: </li></ul><ul><li>I. 2 ATP felhasználás; C 6 </li></ul><ul><li>glükóz  2 trióz-foszfát </li></ul><ul><li>II. trióz  piroszőlősav </li></ul><ul><li>ATP képződik </li></ul>C 3 C 3
  8. 9. A glikolízist lezáró folyamatok: <ul><li>Alkoholos erjedés: </li></ul>
  9. 10. Tejsavas erjedés: tejsav piroszőlősav
  10. 11. Glikolízis energiamérlege <ul><li>1. lépés -1 ATP </li></ul><ul><li>3. lépés -1 ATP </li></ul><ul><li>5. lépés +2 (NADH+H + ) </li></ul><ul><li>6. lépés +2 ATP </li></ul><ul><li>9. lépés +2 ATP </li></ul><ul><li>11.v.12. lépés -2(NADH+H + ) </li></ul><ul><li>összesen: +2 ATP </li></ul>
  11. 12. <ul><li>Bruttó reakcióegyenlet: </li></ul><ul><li>glükóz + 2 ATP + 2 Pi  tejsav + 2 ATP </li></ul><ul><li>Δ G ° ’ = - 217 kJ </li></ul><ul><li>Összehasonlítva a glükóz égésével: </li></ul><ul><li>C 6 H 12 O 6 + O 2  6 CO 2 + 6 H 2 O </li></ul><ul><li> Δ G ° ’ = - 2850 kJ </li></ul><ul><li>a glükóz energiatartalmának Ξ 7,6 %-a szabadul fel a tejsavas erjedés során </li></ul>217 2850
  12. 13. PIROSZŐLŐSAV OXIDATÍV DEKARBOXILEZÉSE <ul><li>Oxigén jelenlétében nem fermentáció zajlik </li></ul><ul><li>A piroszőlősav oxidációs folyamatban reagál </li></ul><ul><li>piruvát  acetil-CoA </li></ul><ul><li>Oxidáló ágens a NAD + </li></ul><ul><li>Piruvát + NAD + + H-CoA acetil-CoA + NADH + H + +CO 2 </li></ul><ul><li>Ez a reakció kapcsolja össze a glikolízist és a citrátkört </li></ul>
  13. 14. Megnövekedett glikolítikus reakciók – ráksejtek korai diagnosztikája <ul><li>A rákos sejtek alacsony oxigén parciális nyomás (hipoxia) körülményei között is osztódnak. Itt, a makromolekulák szintézisénél – nem az oxigént igénylő, hanem a nem-oxidatív (fermentatív) folyamatok uralkodnak. </li></ul><ul><li>Már az 1930-as években megfigyelték, hogy a daganatos sejtek glükóz anyagcserére állnak át, és ebből a molekulából elképesztően nagy mennyiséget, a normális sejteknél akár 20-30-szor többet képesek felvenni. A szőlőcukor egy része energia termelődésre fordítódik, egy másik jelentős része viszont a nukleinsavak előállítására használják a daganatsejtek. </li></ul>
  14. 15. A lipidek (zsírok) oxidációja
  15. 16. A fehérjék bontása
  16. 17. A citrát (TCA) ciklus
  17. 18. Terminális elektron akceptor lánc
  18. 19. Eukariótákban: mitokondrium, prokariótákban: citosol
  19. 20. Citokrómok A citokrómok (amelyek megtalálhatók a gránummembránban és a mitokondrium belső membránjában is) éppen úgy hemet tartalmaznak, mint a közismert hemoglobin. Csakhogy a citokrómok hemjében a vas hatos koordinációs számú (és ezzel telített), mert egy metionin aminosav kénatomja elfoglalja azt a hatodik kötőhelyet, amit a hemoglobin esetén az oxigén szokott. Az ábrán a kör a hem porfirinvázának egyszerűsített ábrázolása
  20. 21. Kemiozmótikus hipotézis – a protongradiens ATP szintézisre hasznosul <ul><li>A terminális oxidáció a NADH+H+ molekuláktól indul el. A koenzimek leadják az általuk ideszállított hidrogének 2 elektronját és egy protonját az elektrontranszport rendszer elsõ tagjának, egy enzimnek, ami a második protont az alapállományból veszi fel. Az enzim redukálódik, miközben NAD+ molekulák jönnek létre. </li></ul><ul><li>Az enzim a külső kamrába löki a protonokat, az elektronpár pedig a belső membránban található szállítórendszer vastartalmú fehérjéire kerül. Ezek a redoxreakciókra képes membránfehérjék strukturáltan állnak egymáshoz képest. Az elektronpár a membránfehérjék (ubikinon, citokróm-b, citokróm-c, citokróm-a,a3) standard potenciálcsökkenése irányába adogatódik egyik fehérjéről a másikra. Eközben két-két protont juttatnak át a membránfehérjék az alapállomány felõl a külsõ kamrába. A folyamat többszöri lejátszódása miatt jelentõs protonkoncentrációbeli különbség alakul ki a belsõ membrán két oldala között. A különbség kiegyenlítődését az alapállomány felé nézõ enzimkomplex végzi (protonpumpa). Az enzimkomplexen átáramló protonpár energiája ATP szintézisre fordítódik. Ez a Mitchell-féle kemiozmotikus hipotézis lényege. </li></ul><ul><li>A membránban áramló elektron- és protonpár végül az alapállomány felöli légzési oxigénre kerül, ami vízképződést eredményez. </li></ul>
  21. 22. ETS – elektron transzport lánc <ul><li>A citoplazmából a külső tér felé a sejtmembránon keresztül protonok helyeződnek át. </li></ul><ul><li>Az elektronok transzportját a membránon át fehérje hordozók végzik </li></ul><ul><li>Az oxigén mint a terminális elektron akceptor , a felvett elektronokkal és H + ionokkal egyesülve vízzé alakulul </li></ul><ul><li>Ahogy a NADH egyre több H + -t és elektront szállít az ETS felé, a proton gradiens megnövekszik , miközben H + felhalmozódás történik a sejten kívüli térben, illetve OH - akkumuláció a belső membrántérben. </li></ul>
  22. 23. Proton gradiensek vs ATP szintézis
  23. 24. Az oxidatív foszforiláció inhibitorai <ul><li>Szén monoxid – közvetlenül hozzáköt a terminális citokrom oxidázhoz és megakadályozza az oxigén kapcsolódását </li></ul><ul><li>Cianid (CN-) és azid (N3-) a citokróm vas atomjához kötődve gátolja az elektron transzfert. </li></ul><ul><li>Antimicin A gátolja az elektron transzfert a cyt b és c között. </li></ul>
  24. 25. Példák az anaerob légzésre <ul><li>Denitrifikáció (NO 3 ) </li></ul><ul><li>Szulfát redukció (SO 4 ) </li></ul><ul><li>Metanogenezis (CO 2 ) </li></ul>

×