1 / 19

Energetický metabolismus Základy termodynamiky

Energetický metabolismus Základy termodynamiky. buňka a energie membránový potenciál syntéza pohyb samovolnost průběhu reakce - Δ G Δ G < 0 – samovolný průběh Δ G > 0 – nutná spřažená reakce Δ G = Δ H –T Δ S Δ G = Δ G 0 + RT ln [ C ] . [ D ] / [ A ] . [ B ]

asha
Download Presentation

Energetický metabolismus Základy termodynamiky

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. Energetický metabolismus Základy termodynamiky • buňka a energie • membránový potenciál • syntéza • pohyb • samovolnost průběhu reakce - ΔG • ΔG < 0 – samovolný průběh • ΔG > 0 – nutná spřažená reakce • ΔG = ΔH –TΔS • ΔG = ΔG0 + RT ln[C].[D]/ [A].[B] • rovnováha ΔG0 = -RT ln Krov

  2. Chemická vazba a energie

  3. ΔS při fázových změnách vzrůst S s teplotou

  4. Energií bohaté sloučeniny

  5. ATP • ΔG0 = -30 – -35 kJ mol-1 • většina – udržování membránových potenciálů • denní spotřeba energie 12.000 kJ (účinnost 40 %) = 145mol ATP = 75 kg ATP • koncentrace ATP v tkáni cca 1 mM • zásoba 1-2 min. • koenzym kinas • glukosa-6-fosfát • fruktosa-6-fosfat • fosforylace kreatinu • proteinkinasy a proteinfosfatasy • Ser, Thr, Tyr

  6. Syntéza ATP • substrátová fosforylace • 1,3 bisfosfoglycerát + ADP + P + H2O → 3-fosfoglycerát + ADP • fosforylace spřažená s tokem elektronů • dýchací řetězec • transformace ΔG redoxních reakcí na ATP

  7. Mitochondrie

  8. Enzymy dýchacího řetězce • komplex I - NADH-ubichinonreduktasa • komplex II - sukcinát-ubichinonreduktasa • komplex III - ubichinol-cyt c-reduktasa • komplex IV – cytochrom c-oxidasa NAD+/NADH + H+ FAD+/FADH + H+ FMN+/FMNH + H+ ubichinol/ubichinon

  9. ΔG kJ mol-1 ΔE, V NADH + H+ NAD+ 2 H+ + 2 e- 0,36 -69,5 komplex I FADH+H+ FAD+ ubichinol ubichinon komplex II komplex III 0,19 -36,7 cyt c komplex IV 0,58 -112,0 ½O2 / H2O Σ1,13 Σ-218,2

  10. Dýchací řetězec

  11. Vnitřní mitochondriální membrána

  12. Syntéza ATP – aerobní fosforylace • komplex V – ATP-syntasa (FiFo-ATPasa) • přeměna gradientu H+ na ATP • NADH + H+ - 3 (2,5) ATP • FADH + H+ - 2 (1,5) ATP • 90 % ATP – aerobní fosforylace • rozpojovače – uncouplers • 2,4-dinitrofenol • hnědý tuk – thermogenin – adaptace na chlad

  13. ATP-syntasa

  14. Citrátový cyklus – křižovatka metabolických drah • utilizuje acetyl-CoA – společný meziprodukt: sacharidů, lipidů, proteinů • katabolická funkce: syntéza ATP • anabolická funkce: syntéza AMK, hemu, glykosy, lipidů Předpoklady průběhu • acetyl-CoA • oxalacetát: anaplerotické reakce

  15. Energetická bilance

  16. Regulace aktivace – ADP + AMP, NAD+ + FAD+, O2 inhibice – nadbytek ATP a NADH regulační enzymy • citrátsyntasa • isocitrátdehydrogenasa • 2-oxoglutáratdehydrogenasa • specifické inhibitory • fluoroacetát – akonitasa • sloučeniny As - 2-oxoglutáratdehydrogenasa • malonát - sukcinátdehydrogenasa

  17. Anaplerotické reakce • pyruvát + CO2 + ATP → OAA + ADP • pyruvátkarboxylasa • aminokyseliny • Asp, Asn – OAA • Glu, Gln, His, Pro, Arg – 2-oxoglutarát • Ile, Val, Met, Trp – sukcinyl-CoA • Ala, Ser, Thr, Cys, Gly - pyruvát • degradace MK s lichým počtem C • propionyl-CoA – sukcinyl-CoA

  18. Anabolické funkce citrátového cyklu

More Related