- •Биохимия
- •Химический состав живых организмов.
- •Химические вещества в живых организмах.
- •Неорганические вещества клетки
- •Функции воды
- •Неорганические соли
- •Роль солей в организме.
- •Органические вещества клетки.
- •Углеводы.
- •Химические свойства моносахаридов. Реакции по карбонильной группе
- •2. Восстановление.
- •Реакции по гидроксильным группам
- •Реакции брожения.
- •Олигосахариды. Полисахариды.
- •Строение дисахаридов.
- •Полисахариды.
- •Крахмал.
- •Амилаза и Амилопектин – две фракции крахмала.
- •Химические свойства полисахаридов:
- •Целлюлоза.
- •Химические свойства целлюлозы:
- •Липиды.
- •Простагландины.
- •Физические свойства липидов.
- •Функции жиров в организме:
- •Нуклеиновые кислоты
- •Биологически важные гетероциклические соединения
- •Кислотно-основные свойства гетероциклов
- •Строение мононуклеотидов
- •Название нуклеозидов и мононуклеотидов
- •Первичная структура днк
- •Вторичная структура днк
- •Структура рнк
- •Белки аминокислотный состав белков
- •Структуры белков первичная
- •Вторичная
- •Третичная
- •Свойства белков электрические
- •Денатурация белка
- •Функции белков в клетке
- •Физические и химические свойства
- •Химические свойства
- •Качественные реакции на белки
- •Биокатализ
- •2 Класс: Трансферазы
- •3 Класс (Гидролазы)
- •4 Класс: Лиазы
- •5 Класс: Изомеразы
- •6 Класс: Лигазы (синтетазы)
- •Номенклатура ферментов
- •Кофакторы
- •Водорастворимые
- •Жирорастворимые
- •I. Коферменты, входящие в состав оксиредуктаз (коферменты дегидрогеназ)
- •I.2.Флавиновые дегидрогеназы
- •I.4. Группа гемма
- •II. Коферменты переноса групп (трансферазы)
- •II.1. Аминотрансферазы.
- •Ацилтрансферазы
- •Основы кинетики ферментативных реакций Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации реагентов
- •Влияние температуры на скорость ферментативных реакций
- •Влияние рН на скорость ферментативной реакции
- •Ингибиторы ферментов
- •Динамическая биохимия
- •Катаболизм Специфические и общие пути катаболизма.
- •Катаболизм углеводов
- •Катаболизм липидов
- •Катаболизм белков
- •Катаболизм аминокислот.
- •Общий путь катаболизма.
- •Цпэ. Тканевое дыхание. Окислительное фосфорилирование.
- •Биосинтезы Биосинтез днк. Репликация.
- •Биосинтез рнк
- •Информационные рнк
- •Рибосомные рнк
- •Трансляция (биосинтез белка)
- •Биосинтез углеводов
- •Биосинтез гликогена
- •Биосинтез жиров
- •Биосинтез жирных кислот.
- •Биосинтез триацилглицеридов
- •Оглавление
Динамическая биохимия
Совокупность химических реакций, протекающих в живых клетках, и обеспечивающих организм нужными ему веществами и энергией носят название обмена веществ или метаболизма. Различают катаболизм и анаболизм. Катаболическое превращение – это расщепление сложных молекул, как поступающих с пищей, так и находящихся в клетке, эти процессы называются экзогоническими.
Анаболические процессы (процессы биосинтеза) направлены на образование и обновление структурных элементов клеток, то есть на синтез сложных молекул из простых. Процессы биосинтеза – это восстановительные процессы и они сопровождаются затратой свободной энергии, такие процессы называются эндергоническими. Обе стороны процесса взаимосвязаны между собой во времени и пространстве. Катаболические и анаболические процессы протекают в различных органеллах клетки, где локализованы различные внутриклеточные ферменты. Все метаболические пути взаимосвязаны, что показано на интегральной схеме метаболических путей.
Катаболизм Специфические и общие пути катаболизма.
Углеводы, белки и жиры в организме гидролизуются, а образующиеся при этом продукты гидролиза – моносахариды, аминокислоты, жирные кислоты и глицерин подвергаются превращениям, в ходе которых часть из них окисляется до углекислого газа и воды, являющимися продуктами окисления углерода и водорода. Если бы система, в которой каждый из продуктов гидролиза биополимеров, представляющий собой субстрат для последующего окисления, имел бы свой метаболический путь, то такая система была бы очень громоздкой и ненадежной. Однако, Природа решила задачу унификации метаболических путей, организовав катаболические процессы таким образом, что на промежуточных этапах этих процессов образуется минимальное число одних и тех же метаболитов, которые получаются при окислении разных веществ. И, действительно, как видно из схемы, большинство субстратов окисления превращаются в пировиноградную кислоту – пируват (С3), а затем в ацетил-КоА (С2), причем последний может образовываться и при окислении пирувата. Ацетил-КоА полностью окисляется в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК – он же цикл Кребса или цитратный цикл). Цикл Кребса является общим путем катаболизма для углеводов, белков и жиров. Энергия, выделяющаяся в ходе катаболических реакций, частично рассеивается виде теплоты, большая же ее часть расходуется в анаболических реакциях. Передача энергии осуществляется с помощью интермедиаторов, основной из них – АТФ. Эндергонические процессы – это синтез аденозинтрифосфата (АТФ) из аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата, а также синтез и других веществ с макроэргическими связями. Этот процесс протекает благодаря сопряжению энергии с катаболическими реакциями. Экзергонический процесс – это гидролиз АТФ, а также других трифосфатов. Гидролиз поставляет необходимую энергию для биосинтеза.
Ниже приведена схема сопряжения анаболических и катаболических процессов:
Катаболические
реакции
АДФ + фосфат АТФ + Н2О, ΔG < 0
сопряжение
Анаболические
реакции
S2 продукт биосинтеза, ΔG > 0
Большая часть АТФ в организме образуется в результате окислительного фосфорилирования, которое происходит в цепи передачи электронов (ЦПЭ). Основными субстратами этого процесса являются НАД*Н и ФАД*Н2, образующиеся преимущественно в ЦТК, поэтому одной из основных задач катаболизма является синтез АТФ – своеобразного аккумулятора энергии, необходимого для последующих реакций анаболизма. Большинство биосинтезов носят восстановительный характер, так как продукты биосинтеза являются менее окисленными по сравнению с исходными веществами. Роль восстановителя в таких процессах играет НАД*Н. Таким образом, ключевая роль в метаболизме принадлежит ограниченному числу соединений. Это пируват и ацетил-КоА, вещества которыми заканчиваются специфические пути катаболизма; АТФ, продукты гидролиза, к которым поступает энергия для анаболических процессов; НАД*Н и ФАД*Н2 – коферменты, при окислении которых образуется основная часть АТФ в организме.