2. Μεταβολισμός
-
Upload
panos-chrisanthakopoulos -
Category
Documents
-
view
9 -
download
0
description
Transcript of 2. Μεταβολισμός
![Page 1: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/1.jpg)
ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ
Το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στους ζωντανούς οργανισμούς
![Page 2: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/2.jpg)
ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ
Xαρακτηρίζεται από πολυπλοκότητα κι ευελιξία.
Η πορεία των μεταβολικών αντιδράσεων καθορίζεται από μεταβολές ενέργειας.
A B Γ Δ … Ω
Μεταβολικό μονοπάτι
![Page 3: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/3.jpg)
Η διαφορά της ελεύθερης ενέργειας των προϊόντων από την ελεύθερη ενέργεια των
αντιδρώντων
Μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας (ΔG) μιας αντίδρασης
ΔG = GΒ – GΑ
A B
![Page 4: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/4.jpg)
ΔG < 0 GΒ < GΑ
Εξώθερμη ή εργογόνος αντίδραση: ευνοούμενη
ΔG > 0 GΒ > GΑ
Ενδόθερμη ή εργοβόρος αντίδραση: μη ευνοούμενη
ΔG = 0 GΒ = GΑ
Χημική ισορροπία
![Page 5: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/5.jpg)
Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας (ΔG) εξαρτάται από τη φύση και τη συγκέντρωση αντιδρώντων και προϊόντων.
Η τυπική μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας (ΔG°) εξαρτάται μόνο από τη φύση των αντιδρώντων, γιατί θεωρεί όλες τις συγκεντρώσεις ίσες με 1 mol/L.
ΔG°΄: Η τυπική μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας σε pH 7.
![Page 6: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/6.jpg)
Moνάδα ενέργειας
Χιλιοθερμίδα (kcal)H ενέργεια που θερμαίνει 1 kg νερού κατά 1 °C
(14,5 15,5 °C)
1 kcal = 4184 Joule
![Page 7: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/7.jpg)
Το ενεργειακό νόμισμα των κυττάρωνΤριφωσφορική αδενοσίνη
(Adenosine triphosphate, ΑΤΡ)
![Page 8: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/8.jpg)
ATP
P P ΑδενοσίνηP
![Page 9: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/9.jpg)
P
ATP + H2O
ΔG°΄ = –7,3 kcal/mol
P P Αδενοσίνη
ADP + Pi + H+
Διφωσφορική αδενοσίνη (Ανόργανο) φωσφορικό οξύ
![Page 10: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/10.jpg)
ATP: Ένωση με υψηλό δυναμικό μεταφοράς της φωσφορικής ομάδας
P ΑδενοσίνηP P
ATP + H2O AMP + PPi + H+
Moνοφωσφορική αδενοσίνη (Ανόργανο) πυροφωσφορικό οξύ
ΔG°΄ = –10,9 kcal/mol
![Page 11: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/11.jpg)
ΦΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ
Καταβολισμός Αναβολισμός
Βιοσυνθετικές διεργασίες
Μεγάλα μόρια
Μικρά μόρια
Αποικοδομητικές διεργασίες
Μεγάλα μόρια
Μικρά μόρια
![Page 12: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/12.jpg)
Οι διασπαστικές αντιδράσεις είναι εργογόνοι
M ν μ ΔG°΄ = –10 kcal
ADP + Pi ATP + H2O ΔG°΄ = 7,3 kcal
…και μπορούν να τροφοδοτήσουν τη σύνθεση ΑΤΡ.
Μ + ADP + Pi ν μ + ATP + H2O ΔG°΄ = –2,7 kcal
![Page 13: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/13.jpg)
Οι συνθετικές αντιδράσεις είναι εργοβόροι
ν μ Μ ΔG ° ΄ = 10 kcal
ATP + H2O ADP + Pi ΔG°΄ = –7,3 kcal
ν μ + ATP + H2O Μ + ADP + Pi ΔG°΄ = +2,7 kcal
![Page 14: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/14.jpg)
Οι συνθετικές αντιδράσεις είναι εργοβόροι
2 ATP + 2 H2O 2 ADP + 2 Pi ΔG°΄ = –14,6 kcal
ν μ + 2 ATP + 2 H2O Μ + 2 ADP + 2 Pi
ΔG°΄ = –4,6 kcal
…αλλά μπορούν να προχωρήσουν, αν συζευχθούν με τη διάσπαση ΑΤΡ.
ν μ Μ ΔG°΄ = 10 kcal
![Page 15: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/15.jpg)
Ο αναβολισμός εξαρτάται από τον καταβολισμό τόσο από άποψη πρώτων υλών (μεταβολίτες),
όσο και από άποψη ενέργειας
![Page 16: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/16.jpg)
Καταβολικές διεργασίες
Οξιδώσεις μεταβολιτών
Αναβολικές διεργασίες
Αναγωγές μεταβολιτών
Όταν μια ένωση χάνει υδρογόνο, οξιδώνεται.
Όταν μια ένωση παίρνει υδρογόνο, ανάγεται.
Το αντίθετο συμβαίνει με το οξυγόνο.
Οξιδοαναγωγικές αντιδράσεις
Όταν μια ουσία οξιδώνεται, κάποια άλλη υποχρεωτικά ανάγεται (αρχή διατήρησης της μάζας).
![Page 17: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/17.jpg)
Νικοτιναμιδο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο (ΝΑD)
Πού πηγαίνουν τα Η που αφαιρούνται κι από πού προέρχονται τα Η που προστίθενται;
Στις βιολογικές οξιδοαναγωγές συμμετέχουν ενώσεις εξειδικευμένες στις δοσοληψίες Η.
NAD+ + Η_
Οξιδωμένη μορφή Ανηγμένη μορφή
Φλαβινο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο (FΑD)
NADΗ
FAD + 2 ΗΟξιδωμένη μορφή Ανηγμένη μορφή
FADΗ2
Υδρίδιο
![Page 18: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/18.jpg)
NAD+ + Η_ NADΗ
Οξιδωμένες μορφές
Oξιδώνουν
Οξιδωτικά μέσα
Ανηγμένες μορφές
Ανάγουν
Αναγωγικά μέσα
FAD + 2 Η FADΗ2
Οξιδοαναγωγικές αντιδράσεις
Τα NAD+ και FAD είναι ενδιάμεσα οξιδωτικά του μεταβολισμού.
Τελικό οξιδωτικό είναι το Ο2.
![Page 19: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/19.jpg)
Οξιδοαναγωγική σκυταλοδρομία
NADH ή FADH2
![Page 20: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/20.jpg)
ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ TOY KATABOΛΙΣΜΟΥ
Υδατάνθρακες Λιπίδια Πρωτεΐνες
Γλυκόζη κ.ά. Λιπαρά οξέα& γλυκερόλη
Αμινοξέα
Ακετυλοσυνένζυμο Α
Αναπνευστικήαλυσίδα
Οξιδωτική φωσφορυλίωση
Η2Ο
ΑΤP ΑDP
CΟ2
Συνένζυμο Α
1ο στάδιο
2ο στάδιο
3ο στάδιο
Ο2
e-
Κύκλος κιτρικού
οξέος
![Page 21: 2. Μεταβολισμός](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081513/5695d3371a28ab9b029d2f91/html5/thumbnails/21.jpg)
1ο ΚΟΥΙΖ
Την επόμενη εβδομάδα