Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska...
Transcript of Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska...
![Page 1: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/1.jpg)
Stopnje katabolizma
V citratnem ciklu nastaneta NADH inFADH2, ki preneseta e- v elektronskoprenašalno verigo.
V citratnem ciklu in pri pretvorbipiruvata v acetil-CoA se sprošča CO2.
citosol
mitohondrij
![Page 2: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/2.jpg)
Acetil-CoA
![Page 3: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/3.jpg)
Acetil-CoA
Oblike poti!
![Page 4: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/4.jpg)
Nastanek acetil-CoA iz piruvata
Nastanek acetil-CoA iz piruvata (oksidativno dekarboksilacijo piruvata) katalizira multiencimski kompleks piruvat dehidrogenaza, ki združuje encime za:
- dekarboksilacijo piruvata (E1)- oksidacijo ketonske skupine na C2 (E2)- tvorbo tioestrske vezi s CoA (E3)
![Page 5: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/5.jpg)
Nastanek acetil-CoA iz piruvata
Mehanizem delovanja kompleksa piruvat dehidrogenaze.
![Page 6: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/6.jpg)
Kompleks piruvat dehidrogenaze
Prerez strukture kompleksa piruvat dehidrogenaze(pod elektronskim mikroskopom)
Pri sesalcih je premer kompleksa okoli50 nm (5-krat večji od ribosoma)
Sestavljen iz:
- 60 kopij E2 (20 trimerov tvorijedro kompleksa)
- do 30 kopij E1- do 12 kopij E3
Nahaja se v matriksu mitohondrija.
![Page 7: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/7.jpg)
Citratni ciklus
Citratni ciklus poteka v matriksu mitohondrija, oksidativna fosforilacija pa preko notranjemembrane.
do 5000 Da
![Page 8: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/8.jpg)
Citratni ciklus
Neto reakcija citratnega ciklusa:
𝑎𝑐𝑒𝑡𝑖𝑙𝐶𝑜𝐴 + 3 𝑁𝐴𝐷+ + 𝐹𝐴𝐷 + 𝐴𝐷𝑃 𝐺𝐷𝑃 + 𝑃𝑖 + 2 𝐻2𝑂 → 2 𝐶𝑂2 + 3 𝑁𝐴𝐷𝐻 + 3 𝐻+ + 𝐹𝐴𝐷𝐻2 + 𝐴𝑇𝑃 𝐺𝑇𝑃 + 𝐶𝑜𝐴
![Page 9: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/9.jpg)
Citratni ciklus
![Page 10: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/10.jpg)
Regulacija citratnega ciklusa
Regulacija na stopnjah enosmernih reakcij.
![Page 11: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/11.jpg)
Citratni ciklus
Citratni ciklus je amfiboličen (deluje prikatabolizmu in anabolizmu). Intermediaticitratnega ciklusa služijo tudi kot prekurzorjiza sintezo bioloških molekul.
Reakcije piruvat karboksilaze, PEP karboksikinazein NAD-malatnega encima so anaplerotične –nadomestijo intermediate, ki se porabijo zabiosintezo.
glukoneogeneza
![Page 12: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/12.jpg)
Oksidativna fosforilacija
![Page 13: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/13.jpg)
Oksidativna fosforilacija
Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki žene sintezo ATP.Sklopitev sistemov imenujemo kemiosmotska sklopitev.
![Page 14: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektronska transportna veriga
Elektroni se po transportni verigi prenašajo preko štirih proteinskih kompleksov in mobilnihprenašalcev (CoQ in cit C). Končni prejemnik je kisik.
Kompleks I Kompleks III
Kompleks II
Kompleks IV
I
II
III IV
4 4
![Page 15: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/15.jpg)
Elektronska transportna veriga
Elektroni se po transportni verigi prenašajo preko štirih proteinskih kompleksov in mobilnihprenašalcev (CoQ in cit C). Končni prejemnik je kisik.
Kompleks I Kompleks III
Kompleks II
Kompleks IV
![Page 16: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/16.jpg)
Elektronska transportna veriga
Elektroni se po transportni verigi prenašajo preko štirih proteinskih kompleksov in mobilnihprenašalcev (CoQ in cit C). Končni prejemnik je kisik.
Fe-S gruče
![Page 17: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/17.jpg)
Elektronska transportna veriga
Elektroni se po transportni verigi prenašajo preko štirih proteinskih kompleksov in mobilnihprenašalcev (CoQ in cit C). Končni prejemnik je kisik.
hem C iz citokrom C oksidaze
![Page 18: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/18.jpg)
Elektronska transportna veriga
Elektroni se po transportni verigi prenašajo preko štirih proteinskih kompleksov in mobilnihprenašalcev (CoQ in cit C). Končni prejemnik je kisik.
Kompleks I Kompleks III
Kompleks II
Kompleks IV
![Page 19: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/19.jpg)
Elektronska transportna veriga
V elektronsko transportno verigo lahko vstopa tudi NADH iz citosola. V skeletni mišici inmožganih vstopa preko glicerol-3-fosfata.
![Page 20: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/20.jpg)
Elektronska transportna veriga
V elektronsko transportno verigo lahko vstopa tudi NADH iz citosola. V srčni mišici in jetrihvstopa preko malat-aspartatnega transportnega sistema.
![Page 21: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/21.jpg)
Sinteza ATP
ATP sintetizira encimski kompleks F0-F1 ATP sintaza. Energijo za delovanje dobi iz tokaprotonov preko kompleksa.
![Page 22: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/22.jpg)
Transport ATP
Sintetiziran ATP se iz matriksa prenese v medmembranski prostor preko translokazeadeninskih nukleotidov.
![Page 23: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/23.jpg)
Oksidativna fosforilacija
Celokupen izplen oksidativne fosforilacije na molekulo glukoze:
![Page 24: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/24.jpg)
Proizvodnja prostih radikalov
Med oksidativno fosforilacijo v mitohondriju nastajajo kisikovi prosti radikali zaradi razlik vhitrosti prenosa elektronov in njihovega vstopanja v transportno verigo. Mitohondriji so razvilisistem za njihovo odstranjevanje.
![Page 25: Stopnje katabolizma - studentski.net · Oksidativna fosforilacija Sklop dveh procesov: elektronska veriga ustvarja protonski gradient, ki ženesintezo ATP. Sklopitev sistemov imenujemo](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040707/5e07a6d8954f89268271440f/html5/thumbnails/25.jpg)
Razklop mitohondrijev
V rjavem maščevju lahko pride do razklopa elektronske transportne verige in ATP sintaze naračun prozivodnje toplote namesto ATP. Na ta način se grejejo dojenčki in hibernirajoče živali.