Citrátový cyklus a dýchací reťazec. Kristína Tomášiková

Σχετικά έγγραφα
BIOCHÉMIA II KATEDRA CHÉMIE, FAKULTA PRÍRODNÝCH VIED, UNIVERZITA MATEJA BELA BANSKÁ BYSTRICA CITRÁTOVÝ CYKLUS TÉMA 03 DOC. RNDR. MAREK SKORŠEPA, PHD.

KATABOLIZMUS LIPIDOV BIOCHÉMIA II TÉMA 05 DOC. RNDR. MAREK SKORŠEPA, PHD.

Biochémia hraničná vedná disciplína. Chemické deje. Podstata základných životných procesov Metabolizmus, rast, pohyb, dráždivosť, rozmnožovanie

1. Hlavné látky, v podobe ktorých sa privádza glukóza do organizmu:

16. Reakcia glukóza + ATP glukóza-6-fosfát + ADP a) predstavuje reakciu aktivácie glukózy pred jej vstupom do glykolýzy

CIKLUS LIMUNSKE KISELINE (CLK)

KATABOLIZMUS SACHARIDOV GLYKOLÝZA MOŽNOSTI METABOLIZÁCIE PYRUVÁTU

Αντιδράσεις οξειδωτικού μέρους. Μη οξειδωτικές αντιδράσεις ΔΡΟΜΟΣ ΤΩΝ ΦΩΣΦΟΤΙΚΩΝ ΠΕΝΤΟΖΩΝ. 6-Ρ γλυκόζη. 5-Ρ ριβουλόζη

KATEDRA BUNKOVEJ A MOLEKULÁRNEJ BIOLÓGIE LIEČIV

Μεταβολισμός Βασικές Έννοιες

Γλυκόζη. Ανασκόπηση μεταβολισμού υδατανθρακών ΗΠΑΡ. ΤΡΟΦΗ Γλυκόζη. Κυκλοφορία. Κυτταρόπλασμα ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ. Οδός Φωσφ. Πεντοζών.

Návod na vyplnenie hárku. Test 100

METABOLIZMUS A VÝŽIVA MIKROORGANIZMOV

UVOD CIKLUS CITRONSKE KISLINE (CCK) = KREBSOV CIKLUS = CIKLUS TRIKARBOKSILNIH KISLIN

METABOLIZMUS FRUKTÓZY A GALAKTÓZY REGULÁCIA METABOLIZMU SACHARIDOV

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

UVOD CIKLUS CITRONSKE KISLINE (CCK) = KREBSOV CIKLUS = CIKLUS TRIKARBOKSILNIH KISLIN. Glavne metabolične poti oglj. hidratov pri rastlinah in živalih

Ekvačná a kvantifikačná logika

CHE NÁRODNÉ POROVNÁVACIE SKÚŠKY APRÍLA Dátum konania skúšky: 28. apríla Max možné skóre: 30 Počet riešitelov testa: 303

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

DIHANJE. Univerza v Ljubljani Biotehniška fakulteta Oddelek za agronomijo. Agronomija - UNI

Omega-3 a omega-6 polynenasýtené mastné kyseliny pri diabete

Μεταβολισμός των Υδατανθράκων

UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI. Biochimie metabolica

Chémia NÁRODNÉ POROVNÁVACIE SKÚŠKY MARCA 2017

M O N I T O R 2002 pilotné testovanie maturantov MONITOR Chémia. 2. časť. Realizácia projektu: EXAM, Bratislava. (2002) Štátny pedagogický ústav

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

DIHANJE. Univerza v Ljubljani Biotehniška fakulteta Oddelek za agronomijo. Agronomija - VSŠ 2005/06

περιβάλλονται από δύο µεµβράνες

Deti školského veku roky. Deti - vek batolivý/ predškol. roky chlapci dievčatá študujúci zvýš.fyz. aktivita 1,6 1,7 1,5 1,3 1,0

CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. Študijné kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH. 49. ročník, školský rok 2012/2013. Kategória EF, úroveň F

SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. 49. ročník, školský rok 2012/2013 Kategória A. Krajské kolo TEORETICKÉ ÚLOHY

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

Obvod a obsah štvoruholníka

Ciklus limunske kiseline-2

O Κύκλος του κιτρικού οξέος Ο κύκλος του Krebs O κύκλος των τρικαρβοξυλικών οξέων (TCA)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Βιοχημεία ΙΙ

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΑΝΟΜΟΙΩΣΗ

DOLOČANJE)ENCIMSKE)AKTIVNOSTI)V)KLINIČNE)NAMENE)

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a 1 η Εξέταση στην Βιοχημεία. Ονοματεπώνυμο : Τυπικό εξάμηνο : Αριθμός Μητρώου :

Nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny sú polymérne reťazce pozostávajúce z monomérov, ktoré sa nazývajú nukleotidy.

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Zmeny potravín počas skladovania a prepravy

KATALÓG KRUHOVÉ POTRUBIE

Priamkové plochy. Ak každým bodom plochy Φ prechádza aspoň jedna priamka, ktorá (celá) na nej leží potom plocha Φ je priamková. Santiago Calatrava

Κεφάλαιο 4. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc Utopia Publishing, All rights reserved

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2014 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 17 Κύκλος Κιτρικού Οξέος

Biochemické zmeny v organizme človeka v procese starnutia

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Ετήσιο Μετεκπαιδευτικό Σεμινάριο Υγρών, Ηλεκτρολυτών και Οξεοβασικής Ισορροπίας. 11ο Σεμινάριο: Διαταραχές οξεοβασικής ισορροπίας

Chémia. 5. K uvedeným vzorcom (1 5) priraďte tvar štruktúry (A D) ich molekuly. 1) CO 2 2) SO 2 3) SO 3 4) NH 3 5) BF 3. U Th + β

1. Στο παρακάτω διάγραμμα του κύκλου του Krebs να σημειωθούν τα ρυθμιστικά ένζυμα, οι ρυθμιστές και ο τρόπος με τον οποίο δρουν. ΜΟΝ.

Bioquímica Estructural y Metabólica. TEMA 12. Ciclo de Krebs

Ο κύκλος του Krebs. Περιεχόµενα

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ. π. Αναστάσιος Ισαάκ Λύκειο Παραλιμνίου Δεκέμβριος

METABOLIZMUS prednáška z fyziológie pre študentov zubného lekárstva

ΕΝΟΤΗΤΑ 8: Η ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8.2 AΕΡΟΒΙΑ ΑΝΑΠNOH

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

Antiport membránový transport, pri ktorom sa prenášajú dva rôzne ióny (malé molekuly) v navzájom opačnom smere. Apoplast neživý voľný priestor

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 3 Η. Ο κύκλος του Krebs

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ Ι Η ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ

ΑΣΚΗΣΙΑΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΣΕ ΠΑΙ ΙΑ ΚΑΙ ΕΦΗΒΟΥΣ

Hans Krebs ( ) Κύκλος του κιτρικού οξέος και οξειδωτική φωσφορυλίωση

Nastanek NADH in NADPH Prenos elektronov in nastanek ATP

Pevné ložiská. Voľné ložiská

Život vedca krajší od vysnívaného... s prírodou na hladine α R-P-R

Praktikum z biochémie 2. vydanie, Sedlák, Danko, Varhač, Paulíková, Podhradský, 2007

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ÈÅÌÁÔÁ 2011 ÏÅÖÅ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΧΗΜΕΙΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ 1 ο. ΘΕΜΑ 2 ο δ δ α. Λ β. Λ γ. Σ δ. Λ ε.

Ο κύκλος κιτρικού οξέος (ΚΚΟ) ή τρικαρβοξυλικου οξέος ή Krebs

Živá hmota chemické zloženie. Biológia živočíšnej produkcie Katedra fyziológie živočíchov

M O N I T O R 2004 pilotné testovanie maturantov MONITOR Chémia I. oddiel

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 26/01/2014

Zisťovanie kinetických parametrov katalyzovanej reakcie vo vsádzkovom reaktore TEORETICKÝ ÚVOD

Η οδός των φωσφορικών πεντοζών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Η ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Κυτταρική αναπνοή 1

BIOMEDICÍNSKA FYZIKA. Návod na vyplnenie hárku. Test 20 - časť A

Συνοπτική παρουσίαση του καταβολισμού.

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

ΚΕΦΑΛΑΙO 3 Κυτταρικός Μεταβολισμός

Trapézové profily Lindab Coverline

PRIEMER DROTU d = 0,4-6,3 mm

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας Εαρινό Εξάμηνο a Εξεταστική περίοδος Σεπτεμβρίου στην Βιοχημεία

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

ORGANICKÁ CHÉMIA Pre BMF

1. písomná práca z matematiky Skupina A

Ústav lekárskej a klinickej biochémie a LABMED a.s., Lekárska fakulta, Univerzita Pavla Jozefa Šafárika, Košice

CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. Školské kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH. 54. ročník, školský rok 2017/2018

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 18 ΜΑΪΟΥ 2011 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ORGANICKÁ CHÉMIA Pre zubné lekárstvo

Odlíšte od seba molekuly prvkov a zlúčenín a pomenujte chemické zlúčeniny.

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ Μεταβολισμός: Βασικές έννοιες και σχεδιασμός

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ. + HCO 3 c c c (1) - +

Transcript:

Citrátový cyklus a dýchací reťazec Kristína Tomášiková 15.3.2012

2

Hans Adolf Krebs (1900 1981) študoval oxidáciu živín, medziprodukty metabolismu, vznik močoviny v pečeni u cicavcov, syntézu kyseliny močovej a purínov u vtákov, mechanizmus aktívneho transportu elektrolytov vzťah medzi bunkovým dýchaním a vznikom fosfátov adenozínu 1932 - spolu s Kurtom Henseleitem popísali cyklus močoviny 1937 - University of Sheffield - cyklus kyseliny citrónovej, Krebsov cyklus 1953 - Nobelova cena za lekárstvo a fyziológiu spolu s americkým biochemikom Fritzem Albertem Lipmannem 1958 - povýšený do šľachtického stavu 3

Charakteristika citrátového cyklu lokalizovaný v matrix mitochondrie prebieha za aeróbnych podmienok amfibolický katabolické i anabolické pochody vstup dvojuhlíkatej zlúčeniny acetyl-coa, ktorý je oxidovaný (dehdrogenovaný) za tvorby redukovaných koenzýmov a CO 2 uvoľňuje sa jediná skladovateľná energia vo forme GTP prebieha iba v spojení s dýchacím reťazcom C H 3 C O S-CoA acetylkoenzým A, acetyl-coa 4

Koenzým A adenosindifosfát, kyselina pantoová, β-alanín a cysteamín A = acetylácia, syntéza viď vitamín B 5 (kyselina pantothenová) 5

Charakteristika citrátového cyklu 6

Acetylkoenzým A H 3 C C O S-CoA vzniká: oxidáciou mastných kyselín (z lipidov) oxidačnou dekarboxyláciou pyruvátu (zo sacharidov) degradáciou uhlíkových kostier ketogénnych AMK (z bielkovín) 7

Charakteristika citrátového cyklu I. Kondenzácia C 2 - a C 4 - molekuly na C 6 -molekulu II. Prechod C 6 -molekuly na C 5 -molekulu za odštiepenia CO 2 III. Prechod C 5 -molekuly na C 4 -molekulu za odštiepenia CO 2 IV. Reakcia na úrovni C 4 -dikarboxylových kyselín 8

9

10

Reakcie citrátového cyklu Reakcie citrátového cyklu Typ reakcie Enzým Kofaktor acetyl-coa + oxalacetát + H 2 O citrát + CoA + H + kondenzácia citrátsyntáza CoA citrát cis-akonitát + H 2 O izocitrát izomerizácia akonitáza Fe 2+ izocitrát + NAD + 2-oxoglutarát + +CO 2 + NADH + H + 2-oxoglutarát + NAD + + CoA sukcinyl-coa + CO 2 + NADH + H + sukcinyl-coa + GDP + P i + H 2 O sukcinát + GTP + CoA oxidácia, dekarboxylácia oxidácia, dekarboxylácia substrátová fosforylácia izocitrátdehydrogenáza NAD+ komplex 2-oxoglutarát- dehydrogenázy sukcinyl-coasyntetáza TPP, α-lipoát, CoA, FAD, NAD + CoA sukcinát + FAD fumarát + FADH 2 oxidácia sukcinátdehydrogenáza FAD fumarát + H 2 O L-malát hydratácia fumaráza - L-malát + NAD + oxalacetát + +NADH + +H + oxidácia malátdehydrogenáza NAD + 11

Syntáza vs. syntetáza Syntáza - enzým katalyzujúci reakciu, v ktorej sa syntetizuje určitá molekula, nie nevyhnutne tvorbou väzby medzi dvomi molekulami (na rozdiel od syntetázy) Syntetáza (ligáza) - enzým katalyzujúci tvorbu väzby medzi dvomi molekulami substrátu 12

13

NAD + NADH + H + Pyruvát (3C) Acetyl-CoA (2C) CO 2 Oxalacetát (4C) NAD + NADH + H Malát (4C) + Fumarát (4C) FADH 2 FAD Sukcinát (4C) Citrát (6C) Izocitrát (6C) NAD + CO 2 NADH + H + P α-ketoglutarát (5C) GTP GDP Sukcinyl-CoA (4C) NAD + CO 2 NADH + H +

Pyruvát (3C) NAD + dehydrogenáza CO 2 NADH + H + dekarboxyláza Acetyl-CoA (2C) citrátsyntáza Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD + dehydrogenáza Izocitrát (6C) Malát (4C) NADH + H + dekarboxyláza NAD + CO 2 Fumarát (4C) dehydrogenáza NADH + H FADH + 2 dehydrogenáza FAD Sukcinát (4C) P Alfa-ketoglutarát (5C) dekarboxyláza Sukcinyl-CoA (4C) GTP NAD + CO 2 dehydrogenáza GDP 15 NADH + H +

Charakteristika citrátového cyklu premena pyruvátu na acetyl-coa každá otočka cyklu poskytuje 3 NADH a jeden FADH 2 pre oxidáciu cez flavoproteín-cytochrómový reťazec tvorba 1 GTP, ktorý je okamžite premenený na ATP 16

NAD + NADH + H + Pyruvát (3C) Acetyl-CoA (2C) CO 2 Oxalacetát (4C) NAD + NADH + H Malát (4C) + Fumarát (4C) FADH 2 FAD Sukcinát (4C) Citrát (6C) Izocitrát (6C) NAD + CO 2 NADH + H + P Alfa-ketoglutarát (5C) GTP GDP Sukcinyl-CoA (4C) NAD + CO 2 NADH + H + 17

Energetická bilancia cyklu 3 NADH + H + prostredníctvom dýchacieho reťazca z nich získame 1 FADH 2 prostredníctvom dýchacieho reťazca z nich získame 9 ATP 2 ATP 1GTP reakciou GTP + ADP GDP + ATP z neho získame 1 ATP celkom 12 ATP 18

NAD nikotínamid, adenín, dve molekuly ribózy dva fosfáty 19

FAD riboflavínová skupina, dva fosfáty, cukor ribóza, adenín 20

Citrátový cyklus spustiť animáciu Acetylkoenzým A S-CoA Citrát S-CoA Oxalacetát H H Izocitrát Malát H H Dýchací reťazec H H 2-oxoglutarát Fumarát H H GTP Sukcinylkoenzým A Sukcinát 21

Napojenie cyklu na iné deje na odbúravanie všetkých typov živín prostredníctvom acetyl- CoA bočnými vstupmi oxidované uhlíkové atómy pyrimidínov, hému, AMK redukované kofaktory NADH a FADH 2 napájajú cyklus na dýchací reťazec fumarát na močovinový cyklus (u cicavcov) 22

Biosyntetické reakcie vychádzajúce z cyklu Citrát - spätné štiepenie acetyl-coa a oxalacetát kľúčový v biosyntéze sacharidov - transaminácia aspartát (prekurzor purínov a pyrmidínov) - dekarboxylácia alanín 2-oxoglutarát - prenos aminoskupín pomocou aminotransferáz glutamát (východiskový v biosyntéze AMK glutamínu, prolínu, arginínu, histidínu, ornithínu, citrulínu) Sukcinyl-CoA - s glycínom dáva δ-aminolevulovú kyselinu (pre výstavbu porfirínových štruktúr) Malát - pyruvát (syntéza sacharidov, alanínu, atď.) 23

Kontrolné otázky Ktoré z nasledujúcich tvrdení o citrátovom cykle nie je pravdivé? a) Všetky enzýmy tohto cyklu sú lokalizované v cytoplasme okrem sukcinátdehydrogenázy, ktorá je viazaná v internej mitochondriálnej membráne. b) Oxalacetát je využívaný ako substrát, ale nie je metabolizovaný v cykle. c) Sukcinátdehydrogenáza prenáša elektróny priamo do dýchacieho reťazca. 24

Kontrolné otázky Konverzia 1 molu pyruvátu na 3 moly CO 2 prostredníctvom pyruvátdehydrogenázy a citrátového cyklu sa získa molov NADH, molov FADH 2, a molov ATP (alebo GTP). a) 2; 2; 2 b) 3; 1; 1 c) 3; 2; 0 d) 4; 1; 1 e) 4; 2; 1 25

Kontrolné otázky Všetky oxidačné reakcie citrátového cyklu produkujú NADH, okrem reakcie katalyzovanej: a) malátdehydrogenázou. b) pyruvátdehydrogenázou. c) sukcinátdehydrogenázou. d) α-ketoglutarátdehydrogenázovým komplexom 26

Kontrolné otázky Ktorá z nasledujúcich zlúčenín nie je medziproduktom citrátového cyklu? a) citrát. b) oxalacetát. c) sukcinyl-coa. d) α-ketoglutarát. e) acetyl-coa. 27

Kontrolné otázky Pri ktorej z nasledujúcich reakcií je produkovaný ekvivalent ATP (vo forme GTP) pomocou substrátovej fosforylácie? a) citrát na isocitrát. b) fumarát na malát. c) malát na oxalacetát. d) sukcinát na fumarát e) sukcinyl-coa na sukcinát. 28

Kontrolné otázky Ktorá reakcia citrátového cyklu je veľmi podobná oxidatívnej dekarboxylácii pyruvátu na acetyl-coa? a) citrát na isocitrát. b) fumarát na malát. c) α-ketoglutarát na sukcinyl-coa. d) malát na oxaloacetát. e) sukcinyl-coa na sukcinát. 29

Kontrolné otázky Odkiaľ pochádzajú dva moly CO 2, ktoré sú produkované behom prvej otáčky citrátového cyklu? a) karboxylová a methylenová skupina oxaloacetátu. b) karboxylová skupina acetátu a karboxylová skupina oxalacetátu. c) dve karboxylové skupiny z oxalacetátu. d) karboxylová skupina acetátu a keto skupina oxaloacetátu. e) dva uhlíky z acetátu. 30

Použité zdroje literatúry www.wikipedia.com B. Kotlík a kol., Chémia v kocke 2, Fragment, 1996. D. Sofrová, M. Tichá a kol., Biochemie základní kurz, skriptá UK, 1993. P. Klouda, Základy biochemie, nakladateľstvo Pavel Klouda, 2000. Z. Vodrážka, Biochemie, Scientia, 1998. 31