METABOLISMUS SACHARIDŮ A. Odbourávání sacharidů - nejdůležitější zdroj energie pro heterotrofy - oxidací sacharidů až na …………………………………………. získávají aerobní organismy energii ve formě ……………. - úplná oxidace glukosy:
⇒ složitý proces složený z mnoha dílčích reakcí – tyto reakce lze rozdělit do 3 stupňů: 1. glykolýza – glukosa C6 se mění na pyruvát C3 2. aerobní oxidace pyruvátu na acethylkoenzym A 3. oxidace acethylkoenzymu A na CO2 a H2O v citrátovém cyklu 1. Glykolýza - enzymy jsou lokalizovány v ……………………………………………………………….. - procesy glykolýzy: 1. fosforylace molekuly glukosy až na difosfohexosu ⇒ spotřeba ……………….. 2. difosfohexosa se štěpí na 2 molekuly triosafosfátu 3. přeměna molekul triosafosfátu na molekuly pyruvátu se uvolní …………… a …………… ⇒ redukují 2 molekuly NAD+ - má-li buňka dostatek kyslíku ⇒ molekuly pyruvátu přechází do mitochondrií ⇒ oxidace na …………….. ⇒ oxidační dekarboxylace pyruvátu:
2. Citrátový (Krebsův) cyklus ⇒ sled reakcí, při nichž se acethylkoenzym A mění na ………………………………………… - enzymy pro tyto reakce jsou lokalizovány v ……………………………. 1. acethylkoenzym A (C2) reaguje s oxalacetátem (C4) za vzniku citrátu (C6) 2. molekula citrátu se zkrátí o 2 atomy C a ty jsou oxidovány na ……….. 3. oxalacetát se nakonec znovu obnoví a do cyklu vstupuje další molekula acethylkoenzymu A
- oxidací 1 molekuly acethylkoenzymu A vznikne: • • • ⇒ celkem se odbouráním 1 molekuly glukosy získá 38 molekul ATP (glykolýzou a v citrátovém cyklu) ALE!!!!!!! 38 ATP je největší možný teoretický výtěžek 36 ATP započítává spotřebu 2 ATP, při přenosu dvou molekul NADH+H+ z cytoplazmy do mitochondrie přes membránový člunek (o kterém mnoho lidí neví) ve skutečnosti (v živé buňce) vzniká něco okolo 30 ATP
Krebsův cyklus C oASH
H 2C
CH3C OSC oA
HO
COO
C
COO
H 2C
COO
-
(s chéma)
HO
-
CITRÁT
CH
COO
HC
COO
H 2C
COO
-
NAD +
-
NADH+H+
ISOCITRÁT
CO2
H2 O C
COO
H2 C
COO
O
O
-
OXALACETÁT
-
NADH+H
C
-
CH 2
2- OXOGLUTARÁT
H2 C
+
COO
COO
-
NAD +
Co ASH
NADH+H+
NAD + HO
CH COO H 2C
COO
-
CO2 L -MALÁT SUKCINYLKOENZ YM A
FADH 2 -
O OC
CH HC
H2 O
FAD H 2C
COO
-
FUMARÁT
H 2C
COO COO
-
H2 C
CO
H2 C
COO
S CoA -
GDP + P
-
SUKCINÁT
GTP CoASH
- pokud je dostatek kyslíku (aerobní podmínky) ⇒ redukované koenzymy (NADH, FADH) jsou oxidovány reakcemi dýchacího řetězce: ⇒ zakončení katabolické dráhy glukosy (i jiných látek) – akceptorem elektronů je kyslík ⇒ aerobní děj
- probíhá na vnitřní mitochondriální membráně - enzym ATP – synthesa
3. Kvašení (fermentace) - při nedostatečném přísunu kyslíku – anaerobní děje - probíhá mléčné, ethanolové kvašení (kvasinky)
GLYKOLÝZA:
CITRÁTOVÝ CYKLUS:
Fotosyntéza - využití slunečního záření k syntéze energeticky bohatých látek z látek anorganických - ………………… - probíhá v chloroplastech za účasti fotosyntetických barviv - v rámci fotosyntézy dochází ke složitému souboru reakcí, které dělíme na: 1. primární děje – bezprostředně závislé na světle • pohlcení světla fotosyntetickými barvivy • redukce koenzymu • syntéza ATP 2. sekundární děje – nejsou bezprostředně závislé na světle •
procesy spojené s fixací CO2
•
vznik šestiuhlíkatých cukrů
•
probíhá mimo tylakoidy, ve stromatu chloroplastů
- rostliny využívají sluneční záření jen o vlnové délce ……………………….. ⇒ fotosynteticky účinné záření Primární děje • fotolýza vody
⇒ rozklad molekuly vody za uvolnění: ……………………………………… ⇒ uvolněný elektron zachytí molekula chlorofylu a ⇒ elektrony jsou dále předávány redoxním systémům ⇒ při přechodech elektronů mezi systémy dochází k uvolnění energie ⇒ tvorba …………….. ATP – adenosintrifosfát - energeticky bohatá sloučenina, zdroj energie pro všechny biochemické reakce - složení:
⇒ dalším akceptorem elektronů je koenzym NADP+ - mění se na redukovanou formu NADPH + H+ ⇒ redukční činidlo u sekundárních dějů ⇒ výsledek primárních procesů: • •
Sekundární děje ⇒ nezávislé na světle ⇒ využití vázané energie v ATP a redukovaného koenzymu při syntéze cukrů ⇒ Calvinův cyklus – produktem je glukosa – je přeměna na stálé produkty – asimiláty (škrob, bílkoviny, tuky, atd. ⇒ rychlost fotosyntézy: stanovuje se z měření výdeje kyslíku nebo spotřeby CO2
