METABOLIZM, Streszczenia z Biologia

Pobierz METABOLIZM i więcej Streszczenia w PDF z Biologia tylko na Docsity! METABOLIZM część II dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM ANABOLIZM - wymagająca energii synteza złożonych związków chemicznych, prowadząca do wzrostu masy organizmu i rozrostu jego tkanek. KATABOLIZM - rozkład związków chemicznych występujących w żywności oraz wcześniej istniejących tkankach Metabolizm to całokształt przemian chemicznych zachodzących w komórkach wraz z towarzyszącymi im przemianami energetycznymi. Na metabolizm składają się dwie grupy procesów, przedstawione na schemacie. Matura 2016, poziom rozszerzony Na podstawie: A. Jaskólski, A. Jaskólska, Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka, Wrocław 2006. Podaj nazwy (anabolizm/katabolizm) przedstawionych na schemacie grup procesów metabolicznych A i B. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając cechę charakteryzującą każdą z tych grup. Procesy A: …………………..……….………, ponieważ …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………..…………… Procesy B: ………………………..……….…, ponieważ…………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………….. katabolizm anabolizm Utlenieniu ulegają złożone związki, co w konsekwencji prowadzi do ich rozpadu i produkcji energii metabolicznej w postaci ATP Kosztem energii pochodzącej z ATP, z prostych związków powstają związki złożone (makrocząsteczki), które są podstawowymi związkami budulcowymi komórek. ATP ADP+ Pi Biosyntezy Transport Sygnalizacja komórkowa Praca mechaniczna Ciepło fosforylacja substratowa fosforylacja oksydacyjna (Utlenianie cząsteczek pokarmowych i zapasowych) fosforylacja fotosyntetyczna Etapy wewnątrzkomórkowego utleniania glukozy Źródło: Biologia. Podręcznik. Tom 3. PWN 2004 Fosforylacja oksydacyjna Metabolizm beztlenowy Glikoliza – pierwszy etap utleniania glukozy C-6 C-6-P C-1,6-PP 2 C-3-P 2 C-3 Fosforylacja substratowa Losy pirogronianu Oddychanie beztlenowe Oddychanie tlenowe Fermentacja alkoholowa Fermentacja mlekowa Metabolizm beztlenowy źródło: Berg, Tymoczko, Stryer „Biochemia” PWN, 2010 Jest to fermentacja alkoholowa, którą prowadzą drożdże. Podczas fermentacji zużywany jest NADH, a odtwarzany NAD+, który jest konieczny w procesie glikolizy. Dzięki regeneracji NAD+ może być tworzona energia w postaci ATP. Niektóre bakterie i grzyby uzyskują energię w procesie fermentacji mleczanowej (mlekowej). Pierwszym etapem fermentacji jest glikoliza, w czasie której glukoza jest przekształcana do pirogronianu i zostaje uwolniona energia. W następnym etapie pirogronian jest przekształcany w mleczan. Mleczan jest związkiem szkodliwym dla komórki, natomiast pirogronian to związek kluczowy w przemianach metabolicznych. Na schemacie przedstawiono przebieg fermentacji mleczanowej. Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, C. Villee, Biologia, Warszawa 1996. Wyjaśnij, jakie znaczenie dla przebiegu fermentacji mleczanowej ma przekształcanie pirogronianu w mleczan podczas tego procesu. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Matura 2013, poziom rozszerzony Zadanie domowe Metabolizm tlenowy Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu - drugi etap Cykl Krebsa (cykl kwasu cytrynowego) - trzeci etap Krysty Przestrzeń międzybłonowa Macierz Błona zewnętrzna Błona wewnętrzna źródło: Berg, Tymoczko, Stryer „Biochemia” PWN, 2010 Rysunek przedstawia uproszczony schemat przebiegu cyklu Krebsa, jednego z etapów oddychania tlenowego. Acetylo-CoA 'OA szczawiooctan cytrynian 2 CO: ADP + P; ATP FADH; FAD 3 NAD 3 NADH + H* Podaj nazwy (pełne lub skrócone) związków, które powinny być wpisane w miejsce liter X i Y. Na schemacie w sposób uproszczony przedstawiono wybrane etapy tlenowego oddychania komórkowego. Matura 2016, poziom rozszerzony Na podstawie: M. Barbor, M. Boyle, K. Senior, Biology, London 2000. a) Podaj nazwy związków chemicznych oznaczonych na schemacie literami X i Y. X ………………………………………….. Y ……………………………………… b) Uzupełnij tabelę, w której określisz lokalizację w komórce wskazanych na schemacie etapów oddychania tlenowego (I–III). Etapy oddychania Lokalizacja w komórce I II III Cytozol Macierz mitochondrialna Macierz mitochondrialna CO2 Acetylo-CoA Mechanizm transportu elektronów i syntezy ATP z udziałem mitochondrialnej syntazy ATP http://www.youtube.com/watch?v=xbJ0nbzt5Kw&NR=1 TŁUSZCZE POLISACHARYDY BIAŁKA kw. tłuszczowe glicerol glukoza aminokwasy acetylo-CoA CoA CO2 O2 Łańcuch oddechowy Cykl Krebsa ADP ATP Podstawowe szlaki kataboliczne b-oksydacja – metabolizm tlenowy tłuszczy obojętnych Źródło: Biologia 2. Podręcznik. Operon, 2005 Deaminacja aminokwasów 'ketokwas z krwią rozkładany do wątroby aminokwas < glutamina glutamina z krwią do wątrob alanina Źródło: Biologia 2. Podręcznik. Operon, 2005 Źródło: Biologia 2. Podręcznik. Operon, 2005 Neutralizacja amoniaku – cykl mocznikowy Powiązanie cyklu mocznikowego z cyklem Krebsa cytrulina ornityna arginino- bursztynian arginina Mocznik Karbamoilo- fosforan fumaran jabłczan szczawiooctan asparaginian a-aminokwas a-ketokwas Acetylo-CoA - kluczowy związek metabolizmu Źródło: Biologia 2. Podręcznik. Operon, 2005 PODSUMOWANIE 1. Na metabolizm składają się reakcje kataboliczne i anaboliczne 2. Reakcje metaboliczne zachodzą z udziałem katalizatorów biologicznych - enzymów 3. Podstawowym przenośnikiem energii swobodnej jest ATP 4. Źródłem energii metabolicznej jest oddychanie komórkowe 5. Oddychanie tlenowe dostarcza wielokrotnie więcej energii niż oddychanie beztlenowe 6. Głównym źródłem energii komórkowej jest glukoza, utleniana na szlaku glikolizy, a nastepnie w cyklu Krebsa 7. Kwasy tłuszczowe są utleniane podczas β-oksydacji do acetylo-CoA 8. Aminokwasy ulegają deaminacji. Grupy aminowe są usuwane w cyklu mocznikowym, a łańcuchy węglowe są rozkładane w cyklu Krebsa 9. Acetylo-CoA jest związkiem kluczowym metabolizmu