LEBONTSI FOLYAMATOK X X X KATABOLIKUS REAKCIK FELADATA

LEBONTÁSI FOLYAMATOK

X X X KATABOLIKUS REAKCIÓK FELADATA: sejtek számára megfelelő energiatermelés. végtermék alapján légzés (respiráció) erjedés (fermentáció) Az energiafelhasználás leghatásosabb útja a légzés, mely aerob folyamat A fermentáció nem igényel oxigént, anaerob folyamat. Mikroorganizmusok anyagcseréjében van szerepe

„A” FEHÉRJÉK POLISZACHARIDOK AMINOSAVAK LIPIDEK GLÜKÓZ GLICERIN + ZSÍRSAVAK PIROSZŐLŐSAV „B” CO 2 ACETIL-Co. A Citromsav Oxálecetsav „C” Almasav Izo-Citromsav -keto-Glutársav Fumársav Szukcinil-Co. A Borostyánkősav NAD+ „D” Flavinenzimek ADP + Pi NADH + H+ ATP Coenzim-Q CO 2

Coenzim-Q Citokrom-b Terminális oxidáció „D” ADP + Pi ATP Citokrom-c Citokrom- (a + a 3) ADP + Pi 2 H+ + O 2 - ATP H 2 O

„A” „B” „C” „D” tápcsatornában történik; a polimer molekulák monomerekké, illetve egyszerűbb komponensekké való hidrolizálása monomerek, építőelemek C 2 -es fragmensekké való degradálódása acetil-Co. A citrátkörbe kerülése; C atomok CO 2 dá oxidálódása; H 2 hidrogénszállító koenzimre kerülése terminális oxidáció: elektronok szállítása, oxidion (O 2 -) keletkezése; víz létrejötte

SZÉNHIDRÁTOK LEBONTÁSA X X Magasabb rendűek a poliszacharidok, egyszerű cukrok kis részét tudják felhasználni Cellulóz és a heteroatomot tartalmazó szénhidrátok bontásához nincs enzimkészlete a szervezetnek

1. Emésztés X X A nyál -amiláz tartalma poliszacharid-láncok (1 -4)kötéseinek hidrolízisét 6 -8 monomerből álló oligoszacharidokká Gyomor savas p. H-ján nem működik Vékonybél semleges p. H-ján a pankreász-amiláz fragmensek maltózegységekké való hasítása (1 -6)-kötéseket (1 -6)-glükozidáz hasítja

X Maltáz - maltóz molekulákat hasít glükózegységekre (bélhámsejtek szegélyén) - egyéb diszacharidokat hidrolizál X A sejtekbe jutott glükóz a citoplazmában a glikolízisben alakul át köztitermékké

2. A glikogén lebontása X X X foszforiláz (1 -4)kötések hidrolízise; glükóz-1 -foszfát egységek keletkezése oligo (1 -4)-glükán-transzferáz lehasítja a 3 utolsó glükózt és szabad láncvégre helyezi (1 -6)-kötéseket (1 -6) -glikozidáz hidrolizálja

A glikogénlebontás szabályozása inaktív adenilát-cikláz ADRENALIN ATP aktív adenilát-cikláz inaktív protein-kináz c. AMP inaktív foszforiláz-kináz aktív protein-kináz SZINTETÁZ-I aktív foszforiláz-kináz-P Ca++, ATP SZINTETÁZ-D-P foszforiláz-b Glukóz-6 -P foszforiláz-a-P

GLIKOLÍZIS

X X A tápanyagok lebontása során, ill. a glikogén hidrolízisekor keletkezett glükóz a GLIKOLÍZISben alakul tovább 1 molekula glükóz 2 molekula piroszőlősav Izommunka során piroszőlősav tejsav ANAEROB GLIKOLÍZIS ERJEDÉS v. FERMENTÁCIÓ Oxigén jelenlétében a termékek CITRÁTKÖR TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ GLIKOLÍZIS AEROB befejezése

X Két szakasz: I. 2 ATP felhasználás; C 6 glükóz 2 trióz-foszfát II. trióz piroszőlősav ATP képződik C 3

A glikolízist lezáró folyamatok: Alkoholos erjedés:

Tejsavas erjedés: tejsav piroszőlősav

GLIKOLÍZIS SZABÁLYOZÁSA ÉS ENERGIAMÉRLEGE

Glikolízis szabályozása ATP ADP (2) ATP glukóz HEXOKINÁZ glukóz-6 -P -- fruktóz-6 -P FOSZFOFRUKTOKINÁZ I. fruktóz-1, 6 -di. P (2) foszfoenolpiruvát + PIRUVÁT KINÁZ (2) piruvát (2) laktát - - ATP citrát + AMP, ADP - Hosszúláncú zsírsavak ATP Acetil-Co. A, citromsav, zsírsavak

Glikolízis energiamérlege 1. lépés 3. lépés 5. lépés 6. lépés 9. lépés 11. v. 12. lépés összesen: -1 ATP +2 (NADH+H+) +2 ATP -2(NADH+H+) +2 ATP

n Bruttó reakcióegyenlet: glükóz + 2 ATP + 2 Pi tejsav + 2 ATP ΔG°’ = - 217 k. J Összehasonlítva a glükóz égésével: C 6 H 12 O 6 + O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O ΔG°’ = - 2850 k. J a glükóz energiatartalmának fel a tejsavas erjedés során 217 2850 Ξ 7, 6 %-a szabadul

PIROSZŐLŐSAV OXIDATÍV DEKARBOXILEZÉSE X X Oxigén jelenlétében nem fermentáció zajlik A piroszőlősav oxidációs folyamatban reagál piruvát acetil-Co. A Oxidáló ágens a NAD+ Piruvát + NAD+ + H-Co. A X acetil-Co. A + NADH + H+ +CO 2 Ez a reakció kapcsolja össze a glikolízist és a citrátkört

X Multienzim - komplex szükséges: 3 enzim piruvát-dehidrogenáz, dihidrolipoil-transzacetiláz, dihidrolipoil-dehidrogenáz 5 koenzim TPP, liponsav, FAD, NAD+, Co. A

1. 2. 3. A piruvát-dehidrogenáz tiamin-pirofoszfát koenzimje reagál a piroszőlősavval, majd a komplexből lehasad a szén-dioxid és hidroxi -etil csoport alakul ki. A TPP-hez kapcsolódó hidroxi-etil rész a dihidrolipoil-transz-acetiláz liponsav koenzimjének diszulfid hídjához kapcsolódik acetilcsoport formájában. A diszulfid híd egyik tagja SH-csoporttá redukálódik. Az acetilcsoportot a koenzim-A veszi át, és acetil-Co. A képződik, ami belép a citrátkörbe.

4. 5. n n n A redukált liponsavat a dihidrolipoildehidrogenáz a FAD koenzim segítségével visszaoxidálja, és ismét kialakul a diszulfid-híd. A redukált FADH 2 -t a NAD+ oxidálja, a hidrogének NADH formában szállítódnak tovább. Acetil-Co. A nagy koncentrációja gátolja a dihidrolipoil – transzacetilázt A NADH a dihidrolipoil- dehidrogenázt gátolja ATP nagy koncentrációja a piruvátdehidrogenázt inaktiválja, az ADP serkent.

PIRUVÁTDEHIDROGENÁZ

DIHIDROLIPOILTRANSZACETILÁZ NAD+ FADH 2 NADH + H+