2011-veres-Zaklyuchne--Biohimiya

Обмін речовин в організмі безпосередньо пов'язані з обміном енергії

Екзергонічні реакції (процеси) супроводжуються вивільненням хімічної енергії, необхідної для функціонування живих організмів. Найбільш екзергонічні реакції – це окислювальні за дії оксидоредуктаз мембран мітохондрій (енергія акумулюється у вигляді макроергічних сполук).

Ендергонічні реакції (процеси) потребують енергетичних витрат (реакції синтезу та відновлення).

Уреакціях синтезу джерелом енергії є АТФ.

Уреакціях відновлення приєднання Н+ (донори НАДФН).

Спряження ендергонічних процесів з екзергонічними здійснюється за рахунок синтезу протягом екзергонічної реакції сполук з високим енергетичним потенціалом, який далі може використовуватися в ендергонічних реакціях.

Це забезпечує передачу хімічної енергії від екзергонічного до ендергонічного процесу.

До макроергічних сполук належать АТФ, інтермедіати вуглводного, ліпідного і амінокислотного метаболізму: фосфоенолпіруват, 1,3- дифосфогліцерат та креатинфосфат (важливий енергетичний резерв м'язів)

Автотрофні клітини (організми) використовують як єдине джерело Карбону СО2 атмосфери.

Це фотосинтезуючі клітини вищих зелених рослин і клітини деяких прокаріотів (синьозелених водоростей, зелених та пурпурових бактерій).

Енергію отримують від сонячного світла, що трансформується спеціальними світлочутливими білками (хлорофіл) хлоропластів зелених рослин

6СО2 + 6 Н2О  С6Н12О6 + 6 О2

Гетеротрофні клітини (організми) отримують Карбон із поживних речовин (вуглеводів, ліпідів, білків).

Джерело енергії – реакції біологічного окиснення метаболітів, які утворюються при катаболізмі моносахаридів, ліпідів, деяких амінокислот.

Гетеротрофними є еукаріотичні клітини організму тварин, у яких екзергонічні процеси супроводжуються вивільненням хімічної енергії в мітохондріях.

ЦТК (цикл лимонної кислоти, цикл Кребса) – циклічна послідовність ферментативних реакцій, у результаті яких ацетил-КоА (СН3-СО~S-КоА) продукт катаболізму основних видів метаболічного палива (вуглеводів, жирів, амінокислот), окиснюється до СО2 з утворенням Н+, які використовуються для відновлення первинних акцепторів дихального ланцюга мітохондрій – нікотинамідних або флавінових коферментів.

Ганс Кребс у

1953р.

Отримав

Нобелівську премію за відкриття циклу лимонної кислоти (циклу трикарбонових кислот або ж циклу Кребса)

Реакції ЦТК і ферменти локалізовані в матриксі та внутрішній мембрані мітохондрій. Вони функціонально

електронотранспортними ланцюгами, що використовують для відновлення атомів кисню відновлювальні еквіваленти від НАДН (НАДН + Н+) та ФАДН2 або ФМНН2 і утворюють АТФ у ході окисного фосфорилювання.

ЦТК – це загальний кінцевий шлях окиснювального катаболізму клітини в аеробних умовах.