Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti...
Transcript of Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti...
![Page 1: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/1.jpg)
Osnove metabolizma in energetike
![Page 2: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/2.jpg)
Lastnosti bioloških sistemovživi organizmi izmenjujejo energijo in snovohranjajo se v dinamičnem stacionarnem stanju, daleč od
ravnotežja z okolico
![Page 3: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/3.jpg)
Presnova = metabolizem
celični metabolizemje natančno reguliran
![Page 4: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/4.jpg)
Metabolizem
AVTOTROFI“samooskrbujoči” organizmi, uporabljajo CO2 kot edini vir C, iz katerega zgradijo kompleksne organske molekule
HETEROTROFIenergijo dobijo pri razgradnji kompleksnih organskih spojin
![Page 5: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/5.jpg)
Metabolizem heterotrofovVisoko energijska
hranilaBiološke
makromolekule
Kemijskaenergija
Prekurzorske molekule
Nizko-energijskikončni produkti
proteinipolisaharidi
lipidinukleinske kisline
ogljikovi hidratilipidi
proteini
aminokislinemonosaharidi
maščobne kislinenukleotidi
anabolizemkatabolizem
![Page 6: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/6.jpg)
Metabolizem heterotrofovKATABOLIZEM• razgradnja bioloških molekul• kemijski proces – kot celota oksidacija• nastajajo reducirani koencimi (NADH, NADPH, FADH2)• sproščanje kemijske energije (eksergonski proces), nastanek ATP iz ADP• konvergentne poti
ANABOLIZEM• sinteza bioloških molekul• kemijski proces – kot celota redukcija• nastajajo oksidirani koencimi (NAD+, NADP+, FAD)• poraba kemijske energije (endergonski proces), poraba ATP • divergentne poti
![Page 7: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/7.jpg)
Oblike metaboličnih poti
![Page 8: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/8.jpg)
Energijski ciklus ATP
![Page 9: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/9.jpg)
Bioenergetika – del termodinamiketermodinamsko: katabolizem vir energije za anabolizemsprememba proste entalpije ∆G: merilo za energijo, ki je na voljo za opravljanje delamerilo spontanosti reakcijemerilo, kako daleč od ravnotežja je reakcijski sistem:
∆G0: standardna sprememba proste entalpije (pri 25 °C, 105 Pa, 1 M začetna koncentracija vseh reaktantov
∆G0’: standardna sprememba proste entalpije pri bioloških pogojih (kot ∆G0 + pH 7)
[ ][ ][ ][ ]
[ ] [ ][ ] [ ]eqeq
eqeq
BA
DClnTR'GGravnotežjuv,
BA
DClnTR'GG ⋅⋅−=∆⇒=∆⋅⋅+∆=∆ 00 0
![Page 10: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/10.jpg)
Sprememba proste entalpije
![Page 11: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/11.jpg)
Stopnje katabolizma in anabolizma
![Page 12: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/13.jpg)
Delni prikaz metabolizma
katabolizem
anabolizem
![Page 14: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/14.jpg)
Kemizem metabolizmaOksidoredukcijske reakcijeReakcije prenosa skupinReakcije hidrolizeReakcije nehidrolitične cepitveReakcije izomerizacije in prerazporeditveReakcije nastanka vezi z uporabo energije ATP
![Page 15: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/15.jpg)
Reakcije oksidoredukcijeRedoks reakcije – najpogostejše v metabolizmuPrenos elektronov z enega atoma ali molekule na drugegaVelikokrat tako, da se prenašajo vodikovi atomi:
AH2 + B A + BH2
2 reaktanta:donor elektronov (redukcijsko sredstvo ali reducent)akceptor elektronov (oksidacijsko sredstvo ali oksidant)
Encimi: oksidoreduktaze oz. natančneje dehidrogenaze
→←
![Page 16: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/16.jpg)
Reakcije oksidoredukcijeRelativna oksidacijska stanja ogljika v funkcionalnih skupinah
oksidacija: oddajanje e-
redukcija: sprejemanje e-
![Page 17: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/17.jpg)
Reakcije oksidoredukcije
![Page 18: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/18.jpg)
Nosilci elektronovKoencimski redoks pari:
NAD+/NADHNADP+/NADPHFAD/FADH2
primer: katabolizem etanola, ki ga katalizirata 2 dehidrogenazi;koencim NAD+ je v obeh reakcijah oksidant (akceptor e-)
![Page 19: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/20.jpg)
Prenos elektronov: NAD+ in NADH
nikotinamidadenindinukleotid
![Page 21: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/21.jpg)
Regulacija metabolnih potialosterični encimi (regulirani z nekovalentno modifikacijo)
spreminjajo aktivnost ob stimulatornih ali inhibitornih efektorskih molekulah (npr. končni produkt)
regulacija koncentracije encimovIndukcija glede na potrebe
hormonska regulacija (višji organizmi)
![Page 22: Osnove metabolizma in energetike - Študentski.net...Osnove metabolizma in energetike Lastnosti bioloških sistemov živi organizmi izmenjujejo energijo in snov ohranjajo se v dinamičnem](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022081601/611c5cd7c28da34acc719713/html5/thumbnails/22.jpg)
Regulacija metabolizma