Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Обмен веществ

План:

 

 

Этапы обмена веществ

Общий путь катаболизма

-1-

 

 

Обмен веществ -

 

 

СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ, ИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, А ТАКЖЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ.

Этапы обмена веществ:

 

Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Этапы обмена веществ:

 

Внутриклеточный

(промежуточный) обмен -

МЕТАБОЛИЗМ

Этапы обмена веществ:

 

 

3. Образование и выделение конечных продуктов из организма (СО₂, Н₂О и мочевина).

Внутриклеточный (промежуточный) обмен

 

=

 

МЕТАБОЛИЗМ

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

 

 

Процесс

 

Поглощения,

 

Накопления и

 

преобразования

 

Организмом

 

Веществ

 

Окружающей среды

 

в вещества собственного тела

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

 

 

Процесс поглощения, накопления и

 

преобразования организмом веществ

 

окружающей среды в вещества

 

собственного тела

 

А + В = АВ

E ↓

Метаболизм

 

 

Анаболизм

 

 

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

 

 

А + В = АВ

 

 

E ↓

 

 

Катаболизм

 

 

Процесс

 

Расщепления

 

Органических

 

Веществ и выведение продуктов распада из организма

 

СD = С + D

 

E ↑

Метаболизм

 

 

Анаболизм

 

 

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

 

 

А + В = АВ

 

 

E ↓

 

 

Катаболизм

 

Процесс расщепления органических веществ и выведение продуктов распада из организма

 

 

СD = С + D

 

 

E ↑

 

 

 

Функциональная активность организма

Вещества, участвующие в промежуточном обмене, называются метаболитами

Вещества, участвующие в промежуточном обмене называются метаболитами

 

 

Метаболиты

 

 

Анаболиты Катаболиты

Вещества, участвующие в промежуточном обмене называются метаболитами

 

 

Метаболиты

 

 

Анаболиты Катаболиты

 

Структурные СО₂, Н₂О,

 

Компоненты мочевина клеток

 

Выведение

 

из

 

Организма

 

 

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

 

Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

 

 

		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ
БЕЛКИ

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

 

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

 

 

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

 

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

 

 

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

 

 

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

 

 

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

 

 

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

 

 

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

 

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

 

 

мочевина

ПИРУВАТ

СН3

|

 

С=О

 

|

 

СООН

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

 

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

 

 

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

 

аминокислоты

глицерол

ВЖК

моносахариды

 

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

 

 

мочевина	ПИРУВАТ	СН3
		|
		С=О
	АЦЕТИЛ-КоА	|

СООН

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

 

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

 

 

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

 

аминокислоты

глицерол

ВЖК

моносахариды

 

ПИРУВАТ

 

 

АЦЕТИЛ-КоА

 

ОБЩИЙ

ПУТЬ

ЦТК КАТАБОЛИЗМА

 

 

Дыхательная цепь

-2-

 

ОБЩИЙ ПУТЬ

 

КАТАБОЛИЗМА

 

 

ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА

 

СООН

ПВК

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. Пируватдекарбоксилаза

 

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

 

3. Ацетилтрансфераза

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. Пируватдекарбоксилаза

 

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

 

3. Ацетилтрансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)

 

4. НSКоА

 

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

 

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. Пируватдекарбоксилаза

 

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

 

3. Ацетилтрансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)

 

4. НSКоА

 

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

 

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. Пируватдекарбоксилаза

 

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

 

3. Ацетилтрансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)

 

4. Н SКоА

 

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

 

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. Пируватдекарбоксилаза

 

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

 

3. Ацетилтрансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)НАДН₂

 

4. Н SКоА

 

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:	СН3
1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты |

 

3. Ацетилтрансфераза _С=О

КОФЕРМЕНТЫ:	|
1. ТДФ (В1)
SKoA
2. ФАД (В2)
3. НАД+ (РР) →НАДН2	Ацетил-КоА

 

4. НSКоА

 

5. Липоевая кислота

 

- СО₂

Окислительное декарбоксилирование ПВК

 

 

СН₃

|

 

С=О

 

|

 

СООН

ПВК

 

ФЕРМЕНТЫ:	СН3
1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты |

 

3. Ацетилтрансфераза _С=О

КОФЕРМЕНТЫ:			|
1. ТДФ (В1)
		SKoA
2. ФАД (В2)
3. НАД+ (РР) →НАДН2			Ацетил-КоА
4. НSКоА	Дыхательная
5. Липоевая кислота	цепь
	+ 1/	О
- СО2	2		2

 

3 АТФ + Н₂О

Цикл трикарбоновых кислот

 

=

 

Цикл лимонной кислоты

 

=

 

Цитратный цикл

 

=

 

Цикл Кребса

 

Ганс Адольф Кребс

 

(1900-1981)

 

 

SKoA

 

Ацетил-КоА

 

Образование цитрата

 

СООН

 

+	|	цитратсинтаза
СН2	+ НОН
	|
	- HSKoA

 

С=О

 

|

 

СООН

 

ЩУК

 

(оксалоацетат)

SKoA

 

Ацетил-КоА

 

Образование цитрата

 

	СООН		СООН
		|
	|	цитратсинтаза
	СН2
+	СН2	+ НОН
		|
	|	- HSKoA
	С=О		НО−С −СООН
			|
	|
			СН2
	СООН

|

ЩУК

(оксалоацетат) ^СООН

Лимонная кислота

 

(цитрат)

СООН

 

|

^СН2 аконитаза

|

 

НО−С −СООН

 

|

СН₂

|

 

СООН

 

Лимонная кислота

 

(цитрат)

СООН СООН

 

| |

^СН2 аконитаза ^СН2

| |

 

НО−С −СООН Н−С −СООН

 

| |

 

Н−С −Н Н−С −ОН

 

| |

 

СООН СООН

 

Лимонная кислота Изолимонная кислота

 

(цитрат) (изоцитрат)

СООН

 

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

 

НАД⁺ (РР)

 

(изоцитрат)

СООН

 

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

 

НАД⁺ (РР)

 

(изоцитрат)

СООН

 

|

СН₂

|

 

Н−С −СООН

 

|

 

Н−С −ОН

 

|

 

СООН

 

Изолимонная кислота

 

изоцитратдегидрогеназа

 

НАД⁺ (РР) → НАДН₂

 

- СО₂ Дыхательная цепь

+ ¹/₂О₂

 

3 АТФ + Н₂О

 

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

СООН

 

α-КГК

 

(изоцитрат) (α -кетоглутарат)

СООН

 

α-КГК

 

 

α-кетоглутаратдегидрогеназный

Комплекс

 

ФЕРМЕНТЫ:

 

1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза

 

2. α-кетоглутаратдегидрогеназа

 

3. Ацил трансфераза

 

КОФЕРМЕНТЫ:

 

1. ТДФ (В₁)

 

2. ФАД (В₂)

 

3. НАД⁺ (РР)

 

4. НSКоА

 

5. Липоевая кислота

 

(α -кетоглутарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата

 

СООН		α-кетоглутаратдегидрогеназный
|		комплекс
	ФЕРМЕНТЫ:
СН2
1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза
|		2. α-кетоглутаратдегидрогеназа
	3. Ацилтрансфераза
СН2		КОФЕРМЕНТЫ:
|		1. ТДФ (В1)
С =О		2. ФАД (В2)
|		3. НАД+ (РР) →НАДН
СООН		4. НSКоА		Дыхательная
		цепь
α-КГК		5. Липоевая кислота + 1/2О2
	- СО2	3 АТФ + Н2О
(α -кетоглутарат)

 

 

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

 

С =О

|

 

SKoA

 

Сукцинил-КоА (активная форма янтарной кислоты)

СООН

 

|

СН2	сукцинаттиокиназа
|

СН₂

|

 

С =О

|

 

SKoA

 

Сукцинил-КоА

 

(активная форма

 

янтарной кислоты)

SKoA

 

Сукцинил-КоА (активная форма

 

сукцинаттиокиназа

 

+ НОН

- НSКоА

ГДФ + Н₃РО₄ →ГТФ

ГТФ + АДФ →ГДФ + АТФ

 

 

СООН

 

|

СН₂

|

СН₂

|

 

СООН

 

Янтарная кислота

 

(сукцинат)

 

янтарной кислоты)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование сукцината

 

 

СООН

 

|

_СН2 сукцинатдегидрогеназа

|

СН₂

|

 

СООН

 

Янтарная кислота

 

(сукцинат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование сукцината

 

 

СООН

 

|

СН₂

_| сукцинатдегидрогеназа

 

СН2	ФАД (В2) → ФАДН2
|	Дыхательная
СООН	цепь
+ 1/	О	2
	2

 

Янтарная кислота	2 АТФ + Н2О
(сукцинат)

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

Фумаровая кислота

 

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Образование малата из фумарата

 

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

 

фумараза

 

+ НОН

 

 

Фумаровая кислота

 

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Образование малата из фумарата

 

 

СООН

 

|

 

СН

 

| |

 

СН

 

|

 

СООН

 

 

СООН

 

|

фумараза СН₂

+ НОН |

 

НО−СН

 

|

 

СООН

 

 

Фумаровая кислота Яблочная кислота

 

(фумарат) (малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование малата

 

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

 

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

 

СООН

 

Яблочная кислота

 

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

 

Дегидрирование малата

 

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

 

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

 

СООН

 

Яблочная кислота

 

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

 

СООН |

СН₂

|

 

НО−СН

 

|

 

СООН

 

Дегидрирование малата

 

малатдегидрогеназа

 

НАД⁺ (РР) → НАДН₂

 

Дыхательная

 

цепь

+ ¹/₂О₂

 

СООН |

СН₂

|

 

С=О

 

|

 

СООН

 

Яблочная кислота 3 АТФ + Н₂О (малат)

 

 

ЩУК

 

(оксалоацетат)

Общая характеристика и энергетический эффект ЦТК

 

ЦТК

 

 

2 СО₂ 3НАДН₂

 

		Дыхательная
ФАДН		цепь
	+ 1/2О2
АТФ

 

 

11 АТФ

АТФ

 

 

Обмен веществ

План:

 

 

Этапы обмена веществ

Общий путь катаболизма

-1-

 

 

Обмен веществ -

 

 

СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ, ИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, А ТАКЖЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ.

Этапы обмена веществ:

 

Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Этапы обмена веществ:

 

Внутриклеточный

(промежуточный) обмен -

МЕТАБОЛИЗМ

Этапы обмена веществ:

 

 

3. Образование и выделение конечных продуктов из организма (СО₂, Н₂О и мочевина).

Внутриклеточный (промежуточный) обмен

 

=

 

МЕТАБОЛИЗМ

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

 

 

Процесс

 

Поглощения,

 

Накопления и

 

преобразования

 

Организмом

 

Веществ

 

Окружающей среды

 

в вещества собственного тела

Метаболизм

 

 

Анаболизм Катаболизм

 

 

Процесс поглощения, накопления и

 

преобразования организмом веществ

 

окружающей среды в вещества

 

собственного тела

 

А + В = АВ

E ↓

Метаболизм

 

 

Анаболизм

 

 

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

 

 

А + В = АВ

 

 

E ↓

 

 

Катаболизм

 

 

Процесс

 

Расщепления

 

Органических