203445

4.

Ф ерм ент к овалентнос вязы ваетс я с к ак ой-либоф унк циональ нойгруп п ой

5.

Катализп ротек ает с образованием к овалентны х с вязей.

М

Е Т А Б О ЛИ ЗМ

М етаболизм

– с овок уп нос ть

биохим ич ес к их п роцес с ов,

п ротек ающ их в

ж ивом организм е.

Протек ание

м етаболич ес к их

п роцес с ов

обес п еч иваетс я

налич ием

в к летк е с лож нойс ис тем ы ф ерм ентов,

а так ж е к леточ нойм ем браны ,

огранич ивающ ейее с одерж им ое от внеш нейс реды .

К атаб олизм

ианаб олизм

Катаболизм

– ф аза м етаболизм а, на к оторойп роис ходит рас п ад м олек ул,

п ос туп ающ их с

п ищ ейили зап ас енны х ж ивы м

организм ом

до неорганич ес к их

вещ ес тв (H2O, CO2, NH4). В ходе к атаболич ес к их п роцес с ов вы с вободивш аяс я

п ри ок ис лении

энергия зап ас аетс я в

ф орм е

АТР, NAD(P)H и м ем бранного

п отенциала.

Анаболизм

–с интез биологич ес к их м ак ром олек ул из низк ом олек улярны х

п редш ес твенник ов.

Для п ротек ания анаболизм а требуетс я п ос тоянны йп риток

энергии.

Ф ункцииА Т Р, NAD(P)H, ΔμH+

Белк и

Белк и

У глеводы

У глеводы

Ж иры

А Т Р, NAD(P)H, ΔμH+

Ж иры , ДНК, РНК

H2O, CO2, NH4

Ам инок ис лоты ,

Ж ирны е к ис лоты

М онос ахариды

Азотис ты е ос нования

АТР, NAD(P)H, ΔμH+

в к летк е вы п олняют роль с вязующ егозвена м еж ду

п ос туп ающ ей в

организм энергией (с вет, рас п ад

органич ес к их

вещ ес тв) и

энергетич ес к им и

п отребнос тям и

к летк и. Протек ание к атаболич ес к их реак ций

обес п еч ивает ак к ум уляцию энергии в виде АТР, NADPH и ΔμH+. АТР и NADPH

ис п оль зуютс я

на

биос интетич ес к ие

реак ции,

а

ΔμH+

п реим ущ ес твенно

обес п еч ивает п роцес с ы ак тивного транс п орта

ч ерез м ем брану,

терм огенез,

с интез

АТР.

Ос новны м и

органоидам и,

отвеч ающ им и

за

п ротек ание

Белк и

У глеводы

Ж иры

Ам инок ис лоты

Гек с озы , п ентозы

Глицерин, ж ирны е к ис лоты

NADH

Э ТЦ

H2O

CO2

Гликолиз – основной п уть окисления углеводов

Глик олиз–универс аль ны йп роцес с ок ис ления глюк озы

- извес тенп оч ти у вс ех

ж ивы х организм ов. У

эук ариот п ротек ает в цитозоле. Глик олизобес п еч ивает

-

на

п ервой

с тадии

п роис ходит

ак тивация с убс тратов за с ч ет

ф ос ф орилирования (затрач иваетс я 2 АТР), вк люч ение в данны й п роцес с

других с ахаров, рас п ад

на две

С 3

м олек улы

(глицераль дегид-3-ф ос ф ат

и

дигидрок с иацетонф ос ф ат).

-

На

втором

этап е п роис ходит

ок ис ление

глицераль дегид-3-ф ос ф ата

до

п ирувата (в

аэробны х

ус ловиях)

или до лак тата (п ри анаэробиозе)

с

образованием

4-х м олек ул АТР.

аль долаза

Глицераль дегид-3- ф ос ф ат

Дигидрок с иацетонф ос ф ат

NAD++P

триозоф ос ф атизом ераза

i

глицераль дегид-3-ф ос ф атдегидрогеназа

NADH

1,3-диф ос ф оглицерат

АДР

ф ос ф оглицератк иназа

АТР

3-ф ос ф оглицерат

ф ос ф оглицератм утаза

2-ф ос ф оглицерат

енолаза

ф ос ф оенолп ируват

АДР

п ируватк иназа

АТР

п ируват

Путиокисления м оноип олисахаридов

Галактоза Гликоген

К рахм ал

М анноза

UDP-галак тоза

м аннозо-6-ф ос ф ат

Глюк озо-1-ф ос ф ат

UDP-глюк оза

ф ос ф оглюк ом утаза

Глюк озо-6-ф ос ф ат

Глюк оза

С ахароза

ф ос ф оглюк оизом ераза

Ф рук тозо-6-ф ос ф ат

Ф рук тоза

Путим етаб олизм ап ирувата

А наэроб иоз (недостатоккислорода)

NAD+(лакт ат деги дроген аза) –

Пируват

+ NADH

= лак тат +

м олоч нок ис лое брож ение

п и руват декарбокси лаза

алкоголь деги дроген аза

Пируват

-

Ацеталь дегид

-

Э танол

– с п иртовое

брож ение

С ум м арное уравнение: Ацетил-С оА + NAD+ + FAD + АДР(GDP) + Рi

=

NADH + С О2 + FADН2 + АТР(GTP)

ЭТ Ц м итохондрий

НАДН

–

убихинон(Q) –цитохром b - белок Рис к е –цитохром c1 –

Комп лекс I

Ком п лекс III

- цитохром с –цитохром

аа3 –к ис лород

Ком п лекс IV

Ф унк ция

–

п реобразование

энергии

хим ич ес к их

с вязей

в

элек трохим ич ес к ийп отенциал (ΔμH+). При ок ис лении 1 м олек улы

NADH ч ерез

к ом п лек с ы I, III,

IV

ч ерез м ем брану п еренос итс я 10 п ротонов,

а 1 с ук цината

ч ерезк ом п лек с ы

II, III, IV–6 п ротонов.

Хем иоосм отическая теория М

итчелла

Э нергия органич ес к их вещ ес тв

ак к ум улируетс я п ри ок ис лении в виде

NADH,

к оторы й

в

м итохондрии

ок ис ляетс я

до

Н2О

с

п ом ощ ь ю

элек тронтранс п ортной цеп и.

При транс п орте элек тронов п роис ходит

п еренос

ч ерез

м ем брану Н+.

В

резуль тате

внутренняя

п оверхнос ть

м ем браны

м итохондрии заряж ена отрицатель но,

вняш няя – п олож итель но.

Кром е того,

образуетс я градиент

рН. З а с ч ет обратного транс п орта п ротона ч ерез АТФ азу

энергия ΔμH+ транс ф орм ируетс я в энергию АТР. (АДР + Рi + 3 Н+out =

ATP + 3

Н+in ). Т.е. п ри

ок ис лении

1 м олек улы NADH в Э ТЦ

образуетс я 3

АТР,

1

внутрь м итохондрии (ис п оль зует pH+).

3.

М алат-ас п артатны йч елнок обес п еч ивает транс п орт цитоп лазм атич ес к ого

NADH внутрь м итохондрии. Перенос

ос ущ ес твляетс я за с ч ет вос с тановления

м алата из ок с алоацетата в цитозоле,

его обм ена на м итохондриаль ны й 2-

Ф алалеева М арина Ивановна

Е п ринцев Алек с андр Троф им ович

Редак тор

Тихом ирова О.А.