- •1. Предмет і завдання курсу "біохімія"
- •2. Історія розвитку біохімії
- •3. Рівні структурної організації та хімічний склад живих організмів.
- •Відокремлюється тільки при хімічній взаємодії, зокрема при відщепленні гідроксильних (-он) груп від окремих молекул
- •Осмотичне утримування
- •Добова потреба організму у воді - 2,5...3,0 л.
- •4.Роль обміну речовин у життєдіяльності організму
- •1. Білки. Амінокислотний склад
- •2. Біологічна роль білків в організмі
- •3. Сучасні уявлення про структуру білків у білках розрізняють чотири рівні структурної організації:
- •4. Фізико-хімічні властивості білків
- •1. Нуклеїнові кислоти, їх хімічна природа
- •2. Відмінні властивості днк і рнк
- •3. Будова нуклеозидів та нуклеотидів
- •4. Атф - хімічна природа, біологічна роль
- •5.Структура нуклеїнових кислот
- •Тема 5. Ферменти
- •1. Ферменти як біологічні каталізатори
- •2. Хімічна природа та будова ферментів
- •3. Механізм дії ферментів та основи кінетики каталізу
- •4. Активність ферментів, вплив на неї різних факторів. Властивості ферментів
- •5. Номенклатура та класифікація ферментів
- •6. Використання ферментів у харчових технологіях
- •1. Класифікація вітамінів, їх біологічна роль
- •2. Будова вітамінів та їх добова потреба
- •3.Антивітаміни.Гормони
- •Тема 7. Основні поняття динамічної біохімії. Вільна енергія. Механізм дихального ланцюга
- •1. Динамічна біохімія. Вільна енерпя
- •(Окислення, відновлення, гідроліз, фосфорилювання таін.)
- •2. Біологічне окиснення. Тканинне дихання. Дихальний ланцюг
- •3. Окиснювальне фосфорилювання
- •Теми 8-9. Вуглеводи та їх обмін
- •1. Вуглеводи, їх функції
- •2. Класифікація вуглеводів
- •3. Характеристика основних представників вуглеводів
- •4. Перетравлювання та всмоктування вуглеводів в організмі людини
- •5. Взаємоперетворення моносахаридів в організмі
- •6. Анаеробне перетворення вуглеводів -хімізм гліколізу
- •7. Аеробне перетворення вуглеводів. Цикл кребса
- •8. Поняття про пентозний цикл перетворення вуглеводів
- •9. Біосинтез вуглеводів в організмі
- •9. Фотосинтез. Синтез оліго- та полісахаридів
- •25 – 30 Г/добу
- •Теми 10 -11. Ліпіди та їх обмін
- •1. Функції ліпідів в організмі
- •2. Класифікація ліпідів
- •3. Хімічна природа простих та складних ліпідів
- •4.Перетворення ліпідів у шлунково-кишковому тракті
- •5. Внутрішньоклітинний обмін ліпідів
- •6. Біосинтез ліпідів
- •Модуль 3 Тема 12. Білковий обмін
- •1. Перетворення білкових речовин у шлунково-кишковому тракті
- •2. Катаболізм білкових речовин в організмі. Хімізм перетворень
- •4. Синтез білків
- •Тема 13. Взаємозв'язок обмінних процесів
- •1. Взаємозв'язок основних видів обміну речовин
- •2. Ключові метаболіти - ланки переходу вуглеводного, білкового та ліпідного обмінів
- •2.Боєчко ф. Ф. Біологічна хімія. - к.: Вища шк., 1995. - 538 с.
- •3.Филиппович ю.Б. Основн биохимии. -м.: Висш. Шк., 1985. -503с.
- •4.Комов в.П., Шведова в.Н. Биохимия: Учеб. Для вузов. - м.: Дрофа, 2006. - 638с. Для студ Тмя та Тмо
4. Перетравлювання та всмоктування вуглеводів в організмі людини
► Основні вуглеводи їжі: крохмаль, сахароза, глюкоза, фруктоза, харчові волокна (целюлоза, пектинові речовини) та деякі ін.
! Клітковина під дією ферментів мікроорганізмів (целюлаза, целобіаза) частково розщеплюється у товстій кишці до целобіози і глюкози, решта - виводиться з організму.
! Продукти розщеплення полісахаридів (моносахариди, головним чином у виді глюкози) всмоктуються з тонкої кишки в кров.
Гомеостаз (сталість) цукру в крові підтримується шляхом
Нормальний вміст глюкози в крові складає 80-90 мг на 100 см3 крові
Перетворення глюкози в глікоген, жир ► Забезпечує інсулін
Окиснення глюкози з виділенням енергії ► Анаеробне та аеробне окиснення (цьому процесу сприяє інсулін)
Виділення глюкози через нирки ► Якщо її вміст перевищує 160 мг на 100 см3 крові
!! При недостатній кількості інсуліну гальмується процес надходження глюкози з крові до клітин організму, що призводить, з однієї сторони, до зростання концентрації глюкози в крові, а з другої - до енергетичного голоду клітин. Організм компенсує нестачу енергії підвищеним розкладом жирних кислот та амінокислот, що призводить до накопичення кислих кетонових тіл (ацетилоцтова кислота, р-гідроксимасляна кислота, ацетон). При цьому розвивається ацидоз, що викликає діабетичну кому, інколи летальний кінець.
5. Взаємоперетворення моносахаридів в організмі
Перетворення моносахаридів, які надходять у кров після ферментивного гідролізу вуглеводів, здійснюється за допомогою їх фосфорних ефірів (фруктози, галактози, манози тощо), які утворюються під дією ферментів кіназ за схемою:
Фруктозафосфофруктокіназа Фруктозо -6 -фосфат
Взаємоперетворення моносахаридів в організмі шляхом фосфорилювання за участю АТФ
6. Анаеробне перетворення вуглеводів -хімізм гліколізу
С6Н12О6> 2СН3-СО-СООН+Q
глюкоза піровиноградна кислота
!! Анаеробне перетворення може починатись з глюкози (гліколіз) або глікогену(глікогеноліз).
!! Перша стадія гліколізу - накопичення простих вуглеводів і перетворення їх на гліцерофосфат, витрачається АТФ:
Етапи гліколізу (глікогенолізу)
!! Друга стадія гліколізу включає окисно-відновні реакції і реакції фосфорилювання, а вивільнена енергія акумулюється в макроергічних зв'язках АТФ:
В аеробних умовах лактат знову перетворюється на піруват і використовується на біосинтез глюкози в печінці.
В процессі гліколізу з 1 молекули глюкози утворюється 8 молекул АТФ. ККД анаеробного етапу окиснення глюкози складає ~ 4%.
7. Аеробне перетворення вуглеводів. Цикл кребса
!! Тканинне дихання - це процес аеробного перетворення в тканинах живих організмів, який найбільш вигідний для одержання вільної енергії. Сумарне рівняння тканинного дихання
C6H12O6 + 6О2> 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ.
! Молочна кислота у вищих організмах - це „тимчасове депо" піровиноградної кислоти (пірувату, ПВК), тому підсумком першої фази процесу є: 2 молекули ПВК, 2 молекули АТФ і НАДН + H+. Піровиноградна кислота в аеробних умовах піддається окиснювальному декарбоксилюванню у мітохондріях з утворенням ацетил-КоА під впливом мультиферментної системи, до складу якої входять 5 кофакторів:
Простетичними грудами цієї системи є:
ТПФ - тіамінпірофосфат,
ЛК - ліпоєва кислота,
ФАД - флавінаденіндинуклеотид,
НАД+ - нікотинамідаденіндинуклеотид (окиснена форма)
Частина ацетил-КоА використовується для синтезу жирів, вуглеводів та інших сполук, а інша вступає в цикл три-карбонових кислот (цикл Кребса), який складається з восьми послідовних ферментативних реакцій:
Лише вищі організми здатні до окиснення ацетил-КоА в аеробних умовах. Це енергетично найвигідніший шлях перетворення потенційної енергії складних молекул харчових речовин у вільну енергію.
► Оксалоацетат (щавлево-оцтова кислота, ЩОК) взаємодіє з ацетил-КоА за наведеною схемою, в результаті якої 2 атоми С з
ацетил-КоА окиснюються до двох молекул СО2, а ЩОК може вступати в новий цикл.
►У циклі Кребса ацетил-КоА окиснюється до СО2 і Н2О. При цьому вивільняється певна кількість енергії.
► Усього під час перетворення однієї молекули піровиноградної кислоти до ацетил-КоА і останнього до СО2 і Н2О синтезується
12+3=15 молекул АТФ (4 молекули НАД'Н + Н*, 1 молекула ФАД і 1 молекула АТФ). Оскільки з однієї молекули глюкози
утворюється дві молекули піровиноградної кислоти, то всього утворюється 15-2 = 30 молекул АТФ (з однієї молекули
НАДН + Н+ утворюються З молекули АТФ, а з однієї молекули ФАД - 2 молекули АТФ).
► При гліколізі утворюються 8 молекул АТФ (2 молекули НАД*Н + H+ і 2 молекули АТФ).
Загальний енергетичний ефект аеробного розкладання однієї молекули глюкози до СО2 і Н2О становить 38 молекул АТФ, що дорівнює 1596 кДж енергії - в 19 разів менше у порівнянні з аеробним.
Отже, основним джерелом енергії для організму людини є аеробне окислення органічних сполук. У цьому процесі значну роль відіграє глюкоза, яка міститься в крові.
Взаємозв'язок між глікогеном м'язів і печінки (цикл Корі)
! Глікоген печінки постачає глюкозою кров, яка доставляє її у м'язи. Глікоген, синтезований у м'язах, розкладається на молочну кислоту, з якої синтезується глікоген у печінці.
Розщеплення глікогену до глюкози регулюють гормони підшлункової і надниркової залоз (глюкагон, адреналін).