210 likes | 350 Views
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/ Žž. Autor materiálu: RNDr. Pavlína Kochová Datum vytvoření: listopad 2012 Vzdělávací oblast: člověk a příroda Vyučovací předmět: chemie Ročník: septima, š. Téma: dynamická biochemie – citrátový cyklus Druh materiálu: prezentace + pracovní list
E N D
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž Autor materiálu: RNDr. Pavlína Kochová Datum vytvoření: listopad 2012 Vzdělávací oblast: člověk a příroda Vyučovací předmět: chemie Ročník: septima, š. Téma: dynamická biochemie – citrátový cyklus Druh materiálu: prezentace + pracovní list Klíčová slova: substrát, redoxní enzymy, odbourání, dekarboxylace, substrátová fosforylace, makroergická vazba, energetická bilance Anotace: prezentace s výkladem a aktivitou pro procvičení ev. zpětnou vazbu Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž • Typ interakce • Dum se skládá z výkladu formou prezentace a následnou aktivitou formou pracovního listu • Druh výukového zdroje • Prezentace je učena pro výklad společného uzlu bazálního metabolismu živin pro třetí ročník výuky středoškolské chemie • Navazuje na kapitolu odbourávání sacharidů a připravuje studenty na výklad poslední fáze získávání energie z živin – dýchací řetězec • Podává v jednotlivých krocích názorné vysvětlení postupu odbourávání uhlíkatých skeletů • Druhá část prezentace shrnuje jednotlivé kroky a naznačuje zjednodušení výkladu procesu, který je v reálném prostředí buňky mnohotvárnější. • Pracovní list lze použít pro procvičování učiva v hodině nebo jako domácí úkol, nebo pro zpětnou vazbu Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž • Typická délka využití • Dum je zamýšlen na jednu vyučovací jednotku. Dle schopností žáků je aktivitu možno realizovat v hodině nebo formou domácího úkolu. • Zařazení materiálu dle ŠVP • Student zařadí proces do systému metabolismu živin • Osvojí si znalosti o významu děje pro energetiku buňky Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž Krebsův cyklus RNDr. Pavlína Kochová Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž Hans Adolf Krebs(1900 – 1981)německý fyzik a biochemik židovské národnosti Obr.1 • 1932 objev malého Krebsova • (Onithinového) cyklu • 1933 emigrace do GB • 1937 objev velkého Krebsova • cyklu • 1953 Nobelova cena • 1958 povýšen do šlechtického stavu Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž KREBSŮV CYKLUS • Sled 9, respektive 8 reakcí • Společná metabolická dráha aerobní oxidace mezi- produktů odbourávání lipidů, sacharidů aněkterých AK • Lokalizace : • cytosol u prokaryontních buněk • vnitřní membrána mitochondrií eukaryontních buněk • Vstup: • 1 acetyl-CoA • Zisk: • 1 ATP • 3 NADH+H+ • 1 FADH2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž SCHEMA KREBSOVA CYKLU Obr.2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 1 Obr.3 kondenzuje s oxalacetátem za současného působení H20 → citrát + CoA-SH Hydrolýza vazby mezi acetyl-CoA a citrátem uvolní značné množství energie jako teplo. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 2 Obr.4 Citrát je izomerizován ve dvou stupních na izocitrát. Prvním stupněm je dehydratace na cis-akonitát. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 3 Obr.5 Druhým stupněm je pak zpětná rehydratace na isocitrát. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 4 Obr.6 Dehydrogenace a následná dekarboxylace isocitrátu na α-ketoglutarát (2-oxoglutarát). Koenzym NAD+ se při reakci redukuje na NADH+H+. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 5 Obr.7 Dekarboxylacie α-ketoglutarátu. NAD+ se při reakci redukuje na NADH+H+ a navazuje koenzym A. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 6 Obr.8 Přeměna sukcinyl-CoA na sukcinát. Uvolněná energie je použita k vytvoření makroergické vazby mezi fosfátem a GDP za vzniku jedné molekuly GTP. Díky GTP nakonec vzniká ATP(substrátová fosforylace). Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 7 Obr.9 Sukcinát je dehydrogenován na fumarát. Redukuje se koenzym FAD na FADH2 a přechází do dýchacího řetězce. Na rozdíl od NADH+ H+ vytvoří jen 2 molekuly ATP. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 8 Obr.10 Adice vody na fumarát za vzniku malátu. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž 9 Obr.11 V poslední reakci je malát dehydrogenován zpět na oxalacetát. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž SHRNUTÍ acetyl-CoA + oxalacetát + H20 → citrát + CoA-SH 2.+3. citrát ↔ cis-akonitát ↔ isocitrát 4. isocitrát + NAD+ ↔ α-ketoglutarát + CO2 + NADH+H+ 5. α-ketoglutarát + NAD+ + CoA-SH → sukcinyl-CoA + CO2 + NADH+H+ 6. sukcinyl-CoA + Pi + ADP ↔ sukcinát + ATP + CoA-SH 7. sukcinát + FAD ↔ fumarát + FADH2 8. fumarát + H2O ↔ malát 9. malát + NAD+ ↔ oxalacetát + NADH+H+ Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž ENERGETICKÁ BILANCE 1 ATP 9 ATP 2 ATP 12 ATP • 1 ATP • 3 NADH+H+ • 1 FADH2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž POZNÁMKY Citrátový cyklus nemusí proběhnout celý, některé jeho meziprodukty mohou být substrátem pro jiné metabolické dráhy, naopak jiné dráhy končí v některé součásti cyklu. Citrátový cyklus plní funkci v oxidativních i syntetických pochodech, je tzv. amfibolický. Oxalacetát může být přeměněn na pyruvát a použit ke glukoneogenezi. Acetyl-CoA je hlavním substrátem pro syntézu mastných kyselin. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž ZDROJE • VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie. Vyd. 1. Praha: Academia, 1992, 2 v. ISBN 80-200-0438-6, kniha druhá, str. 48-57. • Obrázek 1:Hans Adolf Krebs.jpghttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hans_Adolf_Krebs.jpg Obrázky 2-11: Citricacidcyclewithaconitate 2 cs.svg http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Soubor:Citric_acid_cycle_with_aconitate_2_cs.svg&page=1 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501
VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.12/Žž POZNÁMKY • Cyklus může sloužit také jako zdroj uhlíkových koster k syntéze postradatelných aminokyselin. Naopak po transaminaci a deaminaci mohou aminokyseliny do cyklu vstupovat: glycin, alanin, cystein, hydroxyprolin, serin, threonin a tryptofan tvoří pyruvát, ze kterého je syntetizován acetyl-CoA; arginin, histidin, glutamin a prolin jsou substrátem pro tvorbu α-ketoglutarátu, isoleucin, methionin a valin tvoří sukcinyl-CoA, tyrosin a fenylalanin tvoří fumarát. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501