ЛЕКЦИЯ
Доноры водорода для ЦПЭ
ПУТИ КАТАБОЛИЗМА
ПУТИ КАТАБОЛИЗМА
ПВК и АЦЕТИЛ-КоА
Окислительное декарбоксилирование пирувата
Митохондрия
Полиферментный пируватдегидрогеназный комплекс
Коферменты
Коферменты
Пируватдегидрогеназа декарбоксилирующая
Суммарная реакция
Восстановление липоата
Окисление дигидролипоата
Сопряжение дыхания и фосфорилирования
Дыхательная цепь
Цикл трикарбоновых кислот
ЦТК – цикл Кребса
ЦТК
ЦТК
Первая стадия
Первая стадия
Вторая стадия
Вторая стадия
Третья стадия
Третья стадия
Четвертая стадия
Четвертая стадия
Пятая стадия
Пятая стадия
Шестая стадия
Шестая стадия
Седьмая стадия
Восьмая стадия
Энергетическое значение ЦТК
Энергетика ЦТК
Роль ЦТК для анаболизма
Дыхательная цепь
7.66M
Category: biologybiology

Общие пути катаболизма

1. ЛЕКЦИЯ

Общие пути катаболизма

2.

3. Доноры водорода для ЦПЭ

• В пище человека нет готовых
первичных доноров
водорода - субстратов для
дегидрогеназ.
• Они образуются в ходе
катаболизма пищевых
веществ.

4. ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

• Различают специфические
пути катаболизма и
• Общие пути катаболизма,
которые являются
продолжением специфических
путей.

5.

6.

7.

8.

9. ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

• Различают специфические
пути катаболизма и
• Общие пути катаболизма,
которые являются
продолжением специфических
путей.

10.

11. ПВК и АЦЕТИЛ-КоА

• В ходе метаболизма У , Ж и Б
образуются 2 центральных
метаболита:
• 1) ПВК (пировиноградная
кислота) и
• 2) ацетил-КоА.

12. Окислительное декарбоксилирование пирувата

• Окислению пируват
подвергается в матриксе МХ.

13. Митохондрия

14.

15. Полиферментный пируватдегидрогеназный комплекс

• 3 фермента:
1) ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗА
(декарбоксилирующая) (Е1-ТДФ);
2) ДИГИДРОЛИПОИЛАЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗА (Е2-ЛК);
3) ДИГИДРОЛИПОИЛДЕГИДРОГЕНАЗА (Е3-ФАД).

16. Коферменты

• Пять коферментов ассоциированы с
белковыми компонентами ферментов.
1)Тиаминдифосфат (ТДФ) связан с
Е1,
2) Липоевая кислота (ЛК) связана с
Е2,

17. Коферменты

3) ФАД в виде простетической
группы Е3.
4) НАД+ и
5) кофермент А

18. Пируватдегидрогеназа декарбоксилирующая

• Пируватдегидрогеназа (Е1-ТДФ)
катализирует:1) декарбоксилирование
пирувата,
• 2) перенос образованного
гидроксиэтильного остатка на
тиаминдифосфат,
• 3) окисление гидроксиэтильной
группы с образованием ацетильного
остатка.

19. Суммарная реакция

20.

21.

22.

23.

24.

25. Восстановление липоата

• Дигидролипоилацетилтрансфераза
(Е2-ЛК) катализирует перенос атома
водорода на ЛК и ацетильной группы
на кофермент А,

26. Окисление дигидролипоата

• Дигидролипоат окисляется до
липоата третьим ферментом,
дигидролипоилдегидрогеназой
(Е3-ФАД) с образованием Е3ФАДН2.

27.

28.

29.

30. Сопряжение дыхания и фосфорилирования

• Окисление НАДН+Н+ в ЦПЭ
приведет к образованию в
процессе ОФ – 3 мол. АТФ.

31. Дыхательная цепь

32.

33.

Цикл трикарбоновых
кислот

34.

35. Цикл трикарбоновых кислот

• Полное «сгорание» как жирных
кислот, так и углеводов требует
окисления до СО2 и Н2О
ацетильного остатка, связанного с
коферментом А.

36. ЦТК – цикл Кребса

• Полное сгорание ацетил-КоА
происходит в системе 8 реакций,
называемых циклом
трикарбоновых кислот или —
циклом Кребса.

37.

38.

39. ЦТК

• Первая реакция:
присоединение ацетильного
остатка ацетилкофермента А к
оксалоацетату с образованием
трикарбоновой лимонной
кислоты — цитрата.

40. ЦТК

• Далее цитрат претерпевает ряд
последовательных превращений,
сопровождающихся двумя
реакциями декарбоксилирования,
т. е. выделения СО2, и в конечном
итоге приводящих к регенерации
оксалоацетата.

41. Первая стадия

• Взаимодействие
ацетилкофермента А с
оксалоацетатом, катализирует
фермент цитратсинтаза:

42. Первая стадия

43. Вторая стадия

• 2. Изомеризация цитрата в изоцитрат,
катализирует фермент аконитаза и
проходит через образование аконитата
путем дегидратации цитрата и
последующей гидратации аконитата с
превращением его в изоцитрат:

44. Вторая стадия

45. Третья стадия

• 3. Окисление гидроксигруппы
изоцитрата до карбонильной
группы с помощью НАД+, также
декарбоксилирование в бетаположении, катализирует
изоцитратдегидрогеназа:

46. Третья стадия

47. Четвертая стадия

• 4. Окислительное декарбоксилирование
aльфа-кетоглутарата катализирует
aльфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, приводит к
образованию сукцинилкофермента А и
выделению второй молекулы CO2:

48. Четвертая стадия

49. Пятая стадия

• 5. Фосфорилирование ГТФ,
сопряженное с гидролизом
макроэргической тиоэфирной связи
в сукцинилкоферменте А,
катализирует сукцинатСоА- лиаза
:

50. Пятая стадия

51. Шестая стадия

• 6. Превращение сукцината в
фумарат катализирует
сукцинатдегидрогеназа
(входит в состав комплекса II
ЦПЭ):

52. Шестая стадия

53. Седьмая стадия

• 7. Гидратация двойной связи
фумарата с образованием малата
катализирует фумаратгидратаза:

54.

55. Восьмая стадия

• 8. Окисление гидроксигруппы
малата до кетогруппы,
приводит к регенерации
оксалоацетата, катализирует
малатдегидрогеназа :

56.

57.

58.

59. Энергетическое значение ЦТК

• В ходе ЦТК восстанавливается до
НАДH2 три молекулы НАД+, пара
электронов посылается в комплекс
III от ФАДН2 через кофермент Q и
образуется одна макроэргическая
связь путем субстратного
фосфорилирования (ГТФ).

60.

61.

62. Энергетика ЦТК

• С учетом АТФ, образующихся в
ЦПЭ при окислении НАДH2 и
ФАДH2, сгорание ацетильного
остатка в ЦТК сопровождается
образованием 11 молекул АТФ и
1 ГТФ, т.е. 12 макроэргических
связей.

63.

64. Роль ЦТК для анаболизма

Некоторые компоненты ЦТК:
альфа-КГ, сукцинат и
оксалоацетат могут
использоваться для синтеза
заменимых АК и нуклеотидов.

65.

66.

67.

68. Дыхательная цепь

69.

70.

71.

72.

73.

74.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
English     Русский Rules