ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Βιοχημεία ΙΙ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Βιοχημεία ΙΙ Μεταβολισμός υδατανθράκων, Μεταβολισμός ενέργειας Διδάσκοντες: Σ. Χριστοφορίδης, Θ. Παπαμαρκάκη, Δ. Γαλάρης

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

3 Παραγωγή ενέργειας από τις τροφές Χ2 Χ2 95 % της παραγόµενης ενέργειας

4

5

6 Σύζευξη του Κύκλου του Κιτρικού µε την Οξειδωτική Φωφορυλίωση. (3NADH) (1FADH 2 ) Ο κύκλος του κιτρικού λειτουργεί µόνο αερόβια διότι απαιτεί την αναγέννηση NAD + και FAD, η οποία συµβαίνει µόνο µε τη µεταφορά e - στο Ο 2. Αντίθετα, η γλυκόλυση λειτουργεί και αναερόβια λόγω αναγέννησης του ΝΑD + από την παραγωγή γαλακτικού. Η +

7 Κύκλος Krebs: οξείδωση ακετυλοµάδας µε παραγωγή CO 2 και παραγωγή 8e - υψηλής ενέργειας. κύκλος KREBS Σηµασία και στις βιοσυνθέσεις: αµινοξέα νουκλεοτίδια χοληστερόλη πορφυρίνη 3 ΝΑDH (6e - ) 1 FADH 2 (2e - )

8 ΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Αρχικά, µετά την είσοδο του πυροσταφυλικού στο µιτοχόνδριο: αντίδραση σύνδεσης γλυκόλυσης και κύκλου Krebs (NADH)

9 Pyruvate dehydrogenase : three enzyme activities Το Ε 1 απαιτεί βιταµίνη θειαµίνη (βιταµίνη Β 1 ). Στη νόσο µπέρι-µπέρι, λόγω έλλειψης βιταµίνης (κύρια τροφή των ασθενών είναι το αποφλοιωµένο ρύζι), περιορίζεται η εκµετάλλευση της γλυκόλυσης και προσβάλλονται τα νευρικά κύτταρα λόγω αδυναµίας παραγωγής ενέργειας. Πόνος στα άκρα και αδυναµία των µυών. Όµοια προβλήµατα στον χρόνιο αλκοολισµό λόγω υποσιτισµού. TCA cycle biosyntheses energy

10 Krebs cycle : Ins and Outs

11 Krebs cycle : three stages C6 C4 1 FADH 2 1 NADH C6 C4 2 CO 2 2 NADH 1 GTP

12 Υπολογισµός της συνολικής απόδοσης σε ΑΤΡ από τον καταβολισµό της γλυκόζης

13 Απόδοση ΑΤΡ και NADH στη γλυκόλυση Καθαρό ΑΤΡ= (2Χ2)-2=4-2=2 Χ 2 (ΟΦ: 2X1,5=3 ATP) Σύνολο=5 ΑΤΡ

14 Απόδοση ΑΤΡ και NADH µετά τη γλυκόλυση αντίδραση σύνδεσης γλυκόλυσης και κύκλου Krebs (NADH) ΟΦ: 2X2,5=5 ATP Καθαρό ΑΤΡ = 2 GTP 6Χ2,5 = 15 ΑΤΡ Ο.Φ. 2Χ1,5 = 3 ΑΤΡ } =18 AΤΡ 3 ΝΑDH (6e - ) 1 FADH 2 (2e - ) Σύνολο=25 ΑΤΡ

15 Συνολική απόδοση ΑΤΡ από την πλήρη οξείδωση της γλυκόζης Γλυκόζη 2 Πυροσταφυλικό 2 Ακετυλο-CoA 2 ΑΤΡ 2 ΝΑDH 2 ΝΑDH Ο.Φ. 2Χ1,5 = 3 ΑΤΡ Ο.Φ. 2Χ2,5 = 5 ΑΤΡ } 5 } 5 ΑΤΡ ΑΤΡ 2 Krebs } ανά µόριο γλυκόζης Ο.Φ. 6 ΝΑDH (6e - ) 6Χ2,5 = 15 ΑΤΡ } } 2 FADH 2 (2e - ) 2Χ1,5 = 3 ΑΤΡ =18 AΤΡ 20 ΑΤΡ 2 GΤΡ 2 GΤΡ ΑΤΡ=5+5+20=30

16 Ρύθµιση Ρύύθµμιση εισόόδου στον κύύκλο Ρύύθµμιση του κύύκλου

17 Ρύύθµμιση εισόόδου στον κύύκλο αντιστρεπτή µη αντιστρεπτή, άρα κρίσιµη Το ακετυλο CoA είτε θα δώσει ενέργεια είτε θα µετατραπεί σε λιπαρά.

18 Krebs cycle : Checkpoints for regulation

19 Έλλειψη της φωσφατάσης οδηγεί σε γαλακτική οξέωση (υψηλά επίπεδα γαλακτικού στο αίµα από τη µετατροπή του πυροσταφυλικού σε γαλακτικό), µε αποτέλεσµα τη δυσλειτουργία των ιστών. Pyruvate dehydrogenase : Regulation Αδρενεργικοί αγωνιστές, ορµόνες (βασοπρεσίνη), ινσουλίνη λάθος σωστό - + λάθος σωστό

20 Σηµμασίία του κύύκλου στη βιοσύύνθεση µμορίίων Γλυκόζη (γλυκονεογένεση)

21 Σηµμασίία του κύύκλου στη βιοσύύνθεση µμορίίων Γλυκόζη (γλυκονεογένεση) Αντιδράσεις αναπλήρωσης 10a ρύθµιση ανάλογα µε τις ενεργειακές ανάγκες

22 Τέλος Ενότητας

23 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

24 Σημειώματα

25 Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ.

26 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Σ. Χριστοφορίδης, Θ. Παπαμαρκάκη, Δ. Γαλάρης. «Βιοχημεία ΙΙ. Μεταβολισμός υδατανθράκων, Μεταβολισμός ενέργειας». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

27 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση Όχι Παράγωγα Έργα, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.