- •Предмет и задачи биохимии. История биохимии
- •Краткая история развития биохимии
- •Белки как уникальный класс биополимеров
- •Физико-химические свойства белков
- •Элементный состав белков
- •Форма белковых молекул.
- •Функции белков.
- •Физико-химические свойства аминокислот
- •Цвиттер-ион
- •Экспериментальные доказательства полипептидного строения белков
- •Классификация белков
- •Структурная организация белков.
- •Определение первичной структуры белка (псб).
- •Вторичная структура белка (всб).
- •Беспорядочный клубок
- •Денатурация и ренативация белка
- •Гемоглобинозы
- •Методы выделения и очистки белков.
- •Методы определения Mr белков
- •Методы определения гомогенности белков
- •Нуклеиновые кислоты
- •Состав нуклеиновых кислот
- •Углеводная часть
- •Состав нуклеиновых кислот
- •Наиболее распространенные нуклеотиды клетки.
- •Вторичная структура днк. Правила Чаргаффа.
- •Синтез белка
- •1. Образование 40s-комплекса инициации
- •2. Образование 80s-комплекса инициации
- •Ферменты
- •Современная классификация ферментов и их номенклатура
- •Номенклатура ферментов.
- •Механизм действия ферментов
- •Кинетика ферментативных реакций
- •Специфичность действия ферментов
- •Регуляция активности ферментов.
- •Методы регуляции активности ферментов
- •Витамины
- •По механизму действия антивитамины делятся на 2 группы:
- •Пути метаболизма витаминов в организме.
- •Жирорастворимые витамины.
- •Водорастворимые витамины.
- •Витаминоподобные вещества.
- •Введение в метаболизм
- •Современные представления о дыхательной цепи переноса электронов. (эпц).
- •Общие и специфические пути катаболизма
- •Цикл трикарбоновых кислот.
- •Обмен углеводов
- •Амилопектин амилоза
- •Синтез и распад гликогена
- •Гликоген
- •Синтез глюкозы из глицерина
- •Механизм фосфорилитического отщепления остатка глюкозы от гликогена.
- •Гликолиз
- •1 Стадия
- •2 Стадия
Общие и специфические пути катаболизма
В настоящее время доказано, что огромное разнообразие пищевых продуктов и в-в, из которых эти продукты состоят, при попадании в организм, подвергаются относительно ограниченным катаболитическим превращениям
Схема катаболизма Б, Л, У:
Белки Углеводы Жиры
АК Глюкоза глн. Ж.К. (моносахара)
ПВК
Ацетил КоА
ЦТК Со2
Н2о
Н+АТФ (окислительное фосфорилирование.)
1,2,3,4,5, - специфические пути катаболизма I - общий путь катаболизма.
Существует четыре этапа распада У, Ж, Б:
I этап - |
Распад полимеров до мономеров: Белки до АК, Углеводы домоносахаров, Липиды до жирных кислот и глицерина. Процесс распада в основ гидролитический, освобождающаяся при этом в небольшом количестве энергия превращается в тепло. |
II этап - |
Мономеры подвергаются дальнейшему распаду по своим специфическим путям (1, 2, 3, 4, 5, 6) в результате чего все продукты переваривания пищи превращаются в ПВКиацетил КоА. В ПВК превращаются все моносахара, глицерин, некоторые АК. Затем путем окислительного декарбоксилирования ПВК превращается в ацетил КоА. Минуяобразование ПВК в ацетил КоА превращаются жирные кислоты и некоторые АК. Далее ацетил КоА вступает в реакции окисления в лимоннокислом цикле ( цикле трикарбоновых кислот (ЦТК)) Кребса. |
Образование ацетил КоА и реакции ЦТК (I и II этапы) относятся к общему пути катаболизма. Некоторы АК вступают в общий путь катаболизма на промежуточных стадиях ЦТК.
III этап - |
Окисление ацетил КоА и др. метаболитов (α-кетоглутарат, щавелевоуксусная кислота (ЩУК)) в ЦТК. Этот этап сопровождается образованием восстановленных форм НАД ∙Н2 и ФАД∙Н2 |
IV этап - |
Через дыхательную цепь происходит перенос ℮‾от восстановленных формНАД ∙Н2 и ФАД∙Н2на кислород. В результате образуется конечный продукт Н2О. |
Не все мономеры сложных веществ пищи подвергаются катаболизмау. Часть мономеров используется для анаболических реакций, при этом синтезируются специфические для данной особи сложные вещества: Ж, Б, У, нуклеотиды и т.д.
Этот связывающий цикл, объединяющий анаболизм и катаболизм посредством энергетических системы и общих метаболитов, называется двойственным или амфиболическим путем обмена.
Окислительное декарбоксилирования ПВК и ЦТК.
Большинство тканей энергию получают за счет аэробных процессов. Полное окисление ПВК происходит через общий конечный путь обмена Ж Б У, т.е.лимонно-кислый цикл Кребса (ЦТК)в аэробных условиях.
В ЦТК включается не сам пируват, а продукт его окислительного декарбоксилирования – ацетилКоА.
ПВК предварительно путем диффузии переносится из цитозоля в митохондрии, реакция ее превращения катализируются мультиферментным пируват-ДГ-комплексом.
Общая схема реакции:
ПВК+НSКоА+НАДацетилКоА+СО2+НАД·Н2
Пируват ДГ комплекс – это мультифермент, состоящие из 3-хферментов:
а) пируват ДГ (Е1)
б) дигидролипоилтрансацетилаза (Е2)
в) дигидролипоил ДГ (Е3), в которой используют 5 коферментов:
1. тиаминпирофосфат (ТПФ),
2. амид липоевой кислоты (липоамид),
3. НSКоА,
4. ФАД,
5. НАД.
1) Реакция декарбоксилирования ПВК (ф-т Е1)
СН3СН3
| |
С=О + Е1-ТПФСН – ТПФ-Е1 + СО2
| |
СООН ОН
ПВК гидроксиэтилтиаминпирофосфат
2) Реакция окисления гидроксиэтиламинпирофосфата и перенос его на амид ЛК
СН3S
| | ЛК-Е2 ТПФ-Е1 + Н3С-С-S-ЛК-Е2
СН – ТПФ-Е1 + S || |
| окислен. форма ф-та О SН
ОН ацетиллипоат
3) Перенос ацетильной гр. на КоА (Е2)
ацетил липоатЕ2 + НSКоАНS ЛК·Е2 +СН3СО~SКоА
НS ацетил- КоА
восст. форма ферментата
4) Окисление ЛК до ее дисульфида (Е3)
НS ЛК·Е2 + Е3ФАДS
НS | ЛК Е2 + Е3ФАД·Н2
S
амид ЛК (окисл. форма).
5) Регенерация окисленной Е3ФАД· Н2:
Е3ФАД·Н2+НАДЕ3ФАД +НАД · Н2
Т.о., все ферменты дегидрогеназного комплекса оказываются в исходном положении, пригодном для следующего цикла.
Ацетил-КоАвключается в ЦТК и полностью окисляется доСО2. Когда содержание АТФ в клетке начинает превышать определенный уровень, ПДГ - комплекс, поставляющий энергетич. «топливо» для ЦТК, включается.
ПВК, является исходным субстратом общего пути катаболизма.