A felépítő és lebontó folyamatok Biológiai alapismeretek
Anyagforgalom: •Lebontó •Felépítő
Lebontó folyamatok csoportosítása: •Biológiai oxidáció •Erjedés Lebontó folyamatok összehasonlítása
Szénhidrátok
Forrás:http://mindmegette.hu
Szénhidrátok kémiai felépítése • Névmagyarázat • Összegképlet (H:O=2:1),
• Szénhidrátok biológiai jelentősége • Fotoszintézis, kemoszintézis folyamata
Szénhidrátok csoportosítása I. Többféle csoportosítási szempont létezik: 1. Funkciós csoportok alapján: Aldózok: Sok -OH csoport és egy formil csoport pl.: glükóz Ketózok: Sok alkohol és egy láncközi karbonil csoport pl.: fruktóz
Keto-csoport
Aldehid-csoport
Szénhidrátok csoportosítása II. 2. Felépítő egységek száma alapján: Monoszacharidok (1 szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: ribóz, glükóz, fruktóz
Diszacharidok (2 szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: maltóz, szaharóz Oligoszacharidok (3-10 szénhidrátegységet tartalmaznak) Poliszacharidok (10-nél több szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: keményítõ, cellulóz, kitin
Szénhidrátok csoportosítása III. 3. A felépítő-egység C atomszáma alapján (csak a legfontosabb csoportok):
Triózok (3 C atomot tartalmaznak) pl.: glicerin-aldehid Pentózok (5 C atomot tartalmaznak) pl.: dezoxi-ribóz Hexózok (6 C atomot tartalmaznak) pl.: glükóz
Monoszacharidok VI. Glükóz molekula biológiai jelentősége • Alapvető energiaforrása a sejteknek. (lásd következő dia) • A sejtekben végbemenő szintetikus utak a glükóz vázára építenek • Felépítője: keményítőnek, glikogénnek, cellulóznak. • Jelentős a sejtek ozmotikus koncentrációjának kialakításában.
A szénhidrátok szintézise, felépítése • Csak a növények képesek rá: 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 • A szervezetünk csak átalakítani képes
Forrás: http://www.rock-hill.k12.sc.us
Biológiai oxidáció Lépései 1. Lépés: (Sejtplazma) •Szénhidrátoknál: Glikolízis •Aminosavaknál: Dezaminálás •Zsírsavaknál: b-oxidáció 2. Lépés: (Mitokondrium plazmája: mátrix) Citromsavciklus
3. Lépés: (Mitokondrium belső membránja) Terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció
Glikolízis
Glikolízis termékei: (Acetil konezim-A keletkezésével együtt) •2 mol ATP bruttó •4 NADH + H+ •2 mol acetil-koenzim-A •2 mol CO2
Piroszőlősav = Piruvát jelentősége
Citromsavciklus Ciklusok biokémiai előnyei: •multienzimek, •más molekulák szintézise (pl. aminosavszintézis ) Szent-Györgyi Albert jelentősége
Termékei: •4 mol CO2 •2 mol GTP •6 mol NADH + H+ •2 mol FADH2
PICIKE BORFALÓ
Terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció H+ és e- egyesülnek az O2 NADH + H+, FADH2 Folyamat során ATP keletkezik
NADH + H+-ból 3 ATP
Magyarázata
FADH2--ből 2 ATP
ATP szintézis: Töltéskülönbség alakul ki a mitokondrium belső membránjának két oldala között. A folyamatot az elektronok szállítása során bekövetkező energia-felszabadulás fedezi. A H+ átáramlásának hatásra víz keletkezik és ATP Terminális oxidáció és oxidatív foszforiláció eredménye
Lipidek=Zsírok
A lipidek általános jellemzése • • •
Eltérő felépítésű és funkciójú molekulák Vízben nem vagy csak nagyon rosszul oldódnak (apoláros oldószerekben oldódnak) Feladatai: - energiát szolgáltat (zsírsavak oxidációja), és energiaraktározás (trigliceridek formájában) - a sejtmembrán felépítését (foszfolipidek) - különböző anyagok szintézise
A zsírsavak felépítése • Felépítés: egy szénhidrogénláncból és egy terminális karboxilcsoportból állnak. • Közös jellemző: zsírsavak egy vagy több kettős kötést tartalmaznak, tehát telítetlenek. • Forrásuk: zsírsavak részben a szervezetben keletkeznek, részben a táplálékból származnak. • Triglicerid formában történik a zsírsavak raktározása (zsírszövetben) és részben szállítása is.
Zsírsavak általános képlete
Triglicerid Karboxil-csoport
A zsírsavak szintézise, építése • Bioszintézise helyei: a májban, a zsírszövetben, a laktáló emlő mirigyeiben, a vesében, a sejtek citoplazmájában történik. • Kiinduló anyaga az acetil-CoA, melynek el kell jutnia a mitokondriumból a citoplazmába, a zsírsavszintézis helyére. • Az elongáció: a zsírsavlánc két szénatomos egységekkel hosszabbodik (mitokondriumban vagy ER-ben)
Lipolízis (lipidek lebontása) • Ahhoz, hogy energiát szolgáltassanak, először ki kell szabadulniuk a triglicerid raktárból. • A triglicerideket zsírsavvá és glicerinné a lipázok alakítják. • A glicerin kidiffundál a sejtből, a vérkeringéssel a májba szállítódik. • A zsírsavak is átdiffundálva a vérpályába kerülnek, ahol albuminhoz kötődnek és szabad zsírsavként szállítódnak a szervekhez.
A zsírsavak oxidációja, lebontása • A mitokondriumban a zsírsavak a béta-oxidáció során bomlanak le, ciklusonként két szénatommal rövidülnek. • A zsírsav mitokondriumba történő bevitelét a karnitin molekula segíti. • Végeredménye: acetil-CoA • A szívizom és a harántcsíkolt izomzat számára a zsírsavak energiaforrást jelentenek. (az idegszövet, a vörösvértest, a mellékvese velőállománya nem képes hasznosítani)
Proteinek=Fehérjék
Forrás: http://www.vitalhealthzone.com
A fehérjék szintézise Centrális dogma (1970):
Aminosavak lebontása Oxidatív dezaminálás
Transzaminálás
A C lánc lebontása a glikolízis, citromsavciklus útvonalon halad tovább
TRANSZAMINÁLÁS Aminosav NH2-csoportja - ketosav (-ketoglutársav, oxálecetsav, piroszőlősav) - szénatomjára kerül AMINOSAV1
+
-KETOSAV2
-KETOSAV1
+
AMINOSAV2
Aminosavak lebontása: biogén aminok szintézise
Lecitin szintézis
Acetil-kolin szintézis
Köszönöm szépen a figyelmet!
