1 / 17

LÉGZÉS (Biológiai oxidáció) A légzés fogalma és jelentősége

LÉGZÉS (Biológiai oxidáció) A légzés fogalma és jelentősége Nagy molekulájú szerves vegyületek egyszerűbb vegyületekké oxidálódnak energia felszabadulása közben. C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O Jelentősége: A szubsztrátok kémiai energiája ATP-ben raktározódik

xannon
Download Presentation

LÉGZÉS (Biológiai oxidáció) A légzés fogalma és jelentősége

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. LÉGZÉS • (Biológiai oxidáció) • A légzés fogalma és jelentősége • Nagy molekulájú szerves vegyületek egyszerűbb vegyületekké oxidálódnak energia felszabadulása közben. • C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O • Jelentősége: • A szubsztrátok kémiai energiája ATP-ben raktározódik • Intermedierek keletkeznek, melyek bioszintézisek kiindulási vegyületei • Véd az egyes környezeti tényezőkkel szemben • (pl.: O2) • A sérült, felesleges sejtrészeket lebontja, újrahasznosítja • Hőt szabadít fel, ezáltal elősegítheti a megporzást

  2. A mitokondrium felépítése 1. ábra: A mitokondrium felépítése. A: krisztás, B: tubuláris.

  3. A légzés alapreakciói • A szubsztrát oxidációja dehidrogenálással → redukált nukleotidok keletkeznek (R-H2: NADH, NADPH2, FADH2) • Végoxidáció: a hidrogén egyesülése a molekuláris oxigénnel • Mindkét folyamat során ATP képződik (2, ill. 36 molekula) 2. ábra: A légzés alapreakciói

  4. Dehidrogenálás • Ebben a szakaszban nincs szükség O2-re csak H2O-re. • A szubsztrát oxidálása közben energia szabadul fel: szubsztrát szintű ATP-szintézis. • A dehidrogenálás két úton történhet: • 1.1 Glikolízis és a hozzá kapcsolódó citrát-ciklus • 1.2. Pentóz-foszfát ciklus • A glikolízis • A citoplazmában játszódik le. • A glükóz oxigént nem igénylő anaerob lebontása. • Folyamata: glükóz-foszfát → glicerinaldehid-foszfát → piruvát. • 1 glükóz molekula lebontásakor 2 ATP molekula képződik. • A piruvátról széndioxid és hidrogén hasad le → acetil-gyök keletkezik → ez a koenzim-A-ra kerül → amely belép a citrátkörbe • A piruvát és az acetil-KoA bioszintézisek kiindulási vegyületei

  5. glükóz-foszfát glicerinaldehid-foszfát piroszőlősav CH3-CO-COOH acetil-KoA (CH3-CO)- oxálecetsav citromsav FADH2 FAD elektron-szállító rendszer glikolízis citrát-ciklus végoxidáció 3. ábra: A biológiai oxidáció

  6. A citrát-ciklus (Szent-Györgyi – Krebs ciklus) • A mitokondrium mátrixában játszódik le. • Az acetilcsoport lebontása CO2 és redukált nukleotidok • (NADH, NADPH2, FADH2) keletkezése közben. • A citrátkör köztitermékei bioszintézisek kiindulási vegyületei. • Folyamata: az acetilcsoport és a víz az oxálecetsavhoz kapcsolódik → citromsav keletkezik → a citromsav különböző szerves savakon („picike borfaló”) keresztül visszaalakul oxálecetsavvá.

  7. oxálecetsav citromsav almasav fumársav borostyánkősav izo-citromsav 4. ábra: A citrát-ciklus α-ketoglutársav

  8. A lipid- és a szénhidrát-anyagcsere kapcsolata • A lipidek a lipáz enzim hatására glicerinre és zsírsavakra bomlanak. 5. ábra: A neutrális zsírok felépítése

  9. A glicerinből piroszőlősav keletkezik • A zsírsavak az ún. β-oxidáció során acetil-KoA-ra bomlanak. • Mindkét termék bekapcsolódik a citrátkörbe. • Olajos magvakban a zsírsavak a glioxiszómákban, a glioxalát-ciklusban bomlanak le. • Folyamata: zsírsav → acetil-KoA (aktivált ecetsav) → glioxalát → szukcinát (borostyánkősav) → bekapcsolódás a citrátkörbe. • A fehérjék és a lipidek lebontása szorosan kapcsolódik a szénhidrátok lebontásához.

  10. 6. ábra: A lebontó anyagcsere vázlatos áttekintése

  11. A pentóz-foszfátciklus • Idős, sérült vagy fertőzött szövetekben a pentóz-foszfát ciklus aránya a glikolíziséhez képest megnő. • A citoplazmában és a színtestben is végbemehet • A glükóz közvetlenül oxidálódik. • A glükózból ribulóz-foszfát, széndioxid, NADPH és ATP képződik • Az intermedierek képződése jelentős • (→aminosavak, nukleinsavak)

  12. 2. A végoxidáció • A mitokondrium belső membránján játszódik le. • A redukált nukleotidok oxidálódnak, a hidrogén az oxigénre kerül, víz és ATP keletkezik (oxidatív foszforilálás). • Az elektronok az elektrontranszport-láncon keresztül szállítódnak: • mitokondrium belső membránjához kötött fehérjekomplexek, • mobilis elektronszállítók (ubikinon, citokróm-c) • A protonok a belső és a külső membrán közötti térben halmozódnak fel (perifériális tér) → a belső membrán két felszíne között proton-gradiens alakul ki. • A protonok a perifériális térből a mátrixba kerülnek → a proton-gradiens kiegyenlítődik → ATP szintetizálódik (1glükóz→36ATP). • A protonok és az elektronok az O2-re kerülnek → H2O képződik.

  13. 7. ábra: A végoxidáció (terminális oxidáció)

  14. perifériás tér ATP szintetáz komplex 8. ábra: A végoxidáció (terminális oxidáció) mátrix

  15. A légzés és az erjedés • Disszimiláció: légzés (oxigénnel) és az erjedés (oxigén nélkül) • Aerob szervezetek: a disszimilációhoz oxigén szükséges • Anaerob szervezetek: a disszimilációhoz oxigén nem szükséges • fakultatív ~: a disszimiláció oxigénnel vagy anélkül is végbemehet. • obligát ~: a disszimiláció csak oxigén nélkül megy végbe, az oxigén számukra méreg.

  16. Az erjedés • Oxigénhiány esetén minden szervben előfordulhat, pl.: vízfeleslegnél. • Az erjedés első lépései megegyeznek a glikolízis folyamatával a piroszőlősav keletkezéséig. • Innen több reakcióút lehetséges, a végtermék lehet: etanol, tejsav, vajsav, hangyasav, stb. • Az erjedés során 1 glükóz molekula lebontásakor csupán 2 molekula ATP keletkezik.

  17. 7. ábra: Az erjedés

More Related