2011-veres-Zaklyuchne--Biohimiya

Біотранспорт молекул – продуктів травлення поживних речовин, кров’ю та лімфою, надходження їх через мембрани до певних органів і тканин (печінки, м'язів, головного мозку, нирок, жирової тканини тощо)

Внутрішньоклітинний метаболізм біомолекул в органах і тканинах (проміжний обмін, або власне метаболізм у вузькому значенні)

Виділення (екскреція) з організму – через нирки, легені, шкіру, кишечник – кінцевих продуктів обміну речовин (діоксиду Карбону, аміаку, сечовини, води, продуктів конюгації деяких органічних молекул та продуктів їх окиснення)

Реакції внутрішньоклітинного метаболізму:

Катаболізм – це сукупність процесів розщеплення біомолекул з вивільненням енергії. Розщеплення біоорганічних молекул (глюкози, ЖК, амінокислот, гліцерину) до кінцевих продуктів проміжного обміну (СО2, Н2О, аміаку) з вивільненням хімічної енергії та акумуляцією її у формі АТФ, інших макроергічних фосфатів або протонного потенціалу, що забезпечує енергетичні потреби основних процесів життєдіяльності.

Анаболізм – синтез специфічних, генетично притаманних даному організмові біомолекул (білків, НК, полісахаридів, ліпідів, біорегуляторів тощо) що необхідні для утворення власних клітинних та позаклітинних біоструктур. Ці процеси потребують використання енергії у формі АТФ.

Використання енергії (у формі АТФ або протонного потенціалу) для забезпечення таких процесів клітинної фізіології, як функціонування скоротливих структур (м'язове скорочення, діяльність елементів цитоскелета, війок і джгутиків тощо), екзота ендоцитоз, генерація мембранного потенціалу, активний транспорт метаболітів та неорганічних іонів.

E1 E2 E3 E4

А — B — C — D — E

Лінійна послідовність біохімічних реакцій

E6 L

E5 K

E1 E2

А --- B ---- C

E3 D

біохімічних реакцій

Процеси перетворення одних метаболітів (біомолекул) на інші, що каталізуються ферментами утворюють метаболічні шляхи. Послідовності реакцій, з яких утворюються метаболічні шляхи, можуть бути лінійними, розгалуженими та циклічними.

Ферменти, які визначають швидкість всього процесу у цілому, називають ключовими. Вони каталізують необоротні реакції. Ці ензими мають четвертинну структуру та легко регулюються.

Метаболічні шляхи:

Катаболічні шляхи (катаболізм) – реакції розщеплення (гідролізу, окиснення тощо) біооорганічних речовин, що надходять із зовнішнього середовища у складі продуктів харчування (вуглеводів, ліпідів, білків тощо) та біомолекул, які утворюють структуру клітин та тканин організму.

Анаболічні шляхи (анаболізм) – реакції синтезу складних біоорганічних сполук, що утворюють різні структурні компоненти організму (біополімери : білки, НК, полісахаридів) та забезпечуюють його функціонування (ліпідів, моносахаридів, амінокислот, нуклеотидів, вітамінів, коферментів, гормонів тощо).

Амфіболічні шляхи, які є на ―перехрестях‖ катаболізму та анаболізму; метаболіти, які утворюють амфіболічні шляхи, можуть перетворюватися як в катаболічних, так і в анаболічних процесах; прикладом може бути цикл трикарбонових кислот.

Поживні речовини

АДФ

АТФ

НАДФ+

НАДФН

біосинтетичні субстрати

Взаємозв'язок анаболізму та катаболізму

• на рівні субстратів (джерел Карбону)

Ацетил-КоА

• на рівні джерел енергії

катаболізм→→→ АТФ →→→ анаболізм