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

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

METABOLIZEM OGLJIKOVIH HIDRATOV

Nastanek NADH in NADPH Prenos elektronov in nastanek ATP

METABOLIZEM OGLJIKOVIH HIDRATOV

CIKLUS LIMUNSKE KISELINE (CLK)

Metabolizem oz. presnova

Glukoneogeneza. Glukoneogeneza. Glukoneogeneza. poteka v jetrih in ledvični skorji, v citoplazmi in delno v mitohondrijih.

Metabolizem in energija

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

Razgradnja maščobnih kislin. Ketonska telesa H + NAD+ NADH. Pregled metabolizma MK. lipoprotein-lipaza. maščobne kisline.

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

Ciklus limunske kiseline-2

Teze predavanj iz mikrobne biokemije*

Nekatere interakcije v lipidnem metabolizmu

Put pentoza fosfata. B. Mildner. Put pentoza fosfata

VERIGE ZA PRENOS ELEKTRONOV IN OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA NAMEN KATABOLNIH REAKCIJ GLIKOLIZA + CCK ENERGETSKA BILANCA NA 1 MOLEKULO GLUKOZE + 2 H 2

Glukoneogeneza i regulacija glukoneogeneze

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

RAZGRADNJA MAŠČOBNIH KISLIN METABOLIZEM MAŠČOBNIH KISLIN IN LIPIDOV MAŠČOBNE KISLINE REZERVA ENERGIJE. V ciklus citronske kisline

Ciklus limunske kiseline-1 KOMPLEKS PIRUVAT DEHIDROGENAZE

Glikoliza. Metabolične poti. Organizacija metaboličnih poti Ciklična pot (intermediati se reciklirajo) Kako poteka oksidacija goriv v našem organizmu?

pretvarja v nestrupeno obliko, ki lahko vstopa v biosintezo nukleotidov *i) NH 4

Matjaž Zorko Medicinska fakulteta

IZPIT IZ BIOKEMIJE ZA BIOLOGE (1. ROK)

MAŠČOBNE KISLINE REZERVA ENERGIJE

Encimi. Splošne lastnosti - osnove delovanja, specifičnost, energijski vidik nekatalizirane in encimsko katalizirane reakcije

OKSIDACIJSKA FOSFORILACIJA

Katedra za farmacevtsko kemijo. Sinteza mimetika encima SOD 2. stopnja: Mn 3+ ali Cu 2+ salen kompleks. 25/11/2010 Vaje iz Farmacevtske kemije 3 1

Svetlosna energija absorbuje se hlorofilima u biljnim ćelijama. Hloroplast

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

Mitohondriji i kloroplasti Stanično disanje Fotosinteza Evolucija metaboličkih reakcija

METABOLIZEM MAŠČOBNIH KISLIN IN LIPIDOV

Fotosinteza. 1. Sinteza NADPH+H + in ATP 2. Fiksacija CO 2

METABOLIZAM UGLJENIH HIDRATA

N H. purine NH 2 CH 3 O N H N H. uracil

Aminokiseline. Anabolizam azotnihjedinjenja: Biosinteza aminokiselina, glutationa i biološki aktivnih amina

Uravnavanje encimske aktivnosti

Prehrana in metabolizem

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

Μεταβολισμός Βασικές Έννοιες

[ C][ D] [ A][ B] Integracija metabolizma. Metabolički putevi koji omogućuju život izuzetno su složeni i međusobno isprepleteni

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Energetski metabolizem

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 3. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

FOTOSINTEZA Wan Hill primerjal rastlinsko fotosintezo s fotosintezo BAKTERIJ

Encimska kinetika govori o hitrosti encimske reakcije

AMILAZE. Encimi, ki hidrolizirajo ogljikove hidrate. struktura škroba

Ugljikohidrati i glikoliza

KEMIJA. Iztok Prislan Biotehniška fakulteta Oddelek za živilstvo

Encimi.

SINTEZA SAHAROZE IN ŠKROBA

-NH 3. Degradación de aminoácidos. 1) Eliminación del NH 3. 2) Degradación de esqueletos carbonados. Ac. grasos c. cetónicos glucosa.

ΑΝΩΤΑΤΟ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΥ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ

Kloroplasti. Fotosinteza Mitohondriji Stanično disanje

Mehanizmi encimske katalize

Disanje (Respiracija)

OKOLJSKO NARAVOSLOVJE 2. Predavanja v študijskem letu 2. del 2012/2013

1 Uvod v biokemijo. Slika. Nekakj spoznanj s področja biokemije.

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

Tretja vaja iz matematike 1

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

ZGRADBA ENCIMOV ENCIMI ENCIMI REAKCIJE, KINETIKA IN INHIBICIJA. Aktivni samo v nativni konformaciji. M = Da. Enostavni in sestavljeni

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Ogljikovi hidrati - monosaharidi

Uvod u metabolizam - procesi izgradnje i razgradnje u živoj stanici

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo Katedra za aplikativno botaniko, ekologijo, fiziologijo rastlin in informatiko

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Digestión de los lípidos

svetloba CO 2 H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2

UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI. Biochimie metabolica

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Citrátový cyklus a dýchací reťazec. Kristína Tomášiková

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

ENCIMI ZGRADBA ENCIMOV NEKATERI ENCIMI IN NJIHOVI KOFAKTORJI

OGLJIKOVI HIDRATI MONOSAHARIDI. Monosaharidi (enostavni sladkorji): ni jih mogoče razgraditiv milih pogojih

ENCIMI V ORGANIZIRANIH SISTEMIH

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

CIKLUS AZOTA I SUMPORA U PRIRODI

KOENCIMI IN VITAMINI REGULACIJA ENCIMSKE AKTIVNOSTI KOENCIMI

Rešitve nalog. Biologija. za gimnazije

8. Sinteza karnitina 9. Sinteza nukleotidov 10. Sinteza S-adenozilmetionina

6 ogljikovih atomov: HEKSOZE (npr. glukoza, fruktoza, galaktoza) Ločimo dve vrsti glukoze: α glukoza in. β glukoza, ki se

El ciclo de Krebs es una ruta cíclica constituida por una secuencia de 8 reacciones, todas localizadas en la matriz mitocondrial.

UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI CICLUL 1. LICENTA IN BIOCHIMIE. Biochimie metabolica

TEST PITANJA BIOHEMIJA UGLJENI HIDRATI

FARMACEUTSKO-BIOKEMIJSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U ZAGREBU. IZVEDBENI PLAN akademska godina 2012./2013. ljetni semestar

METABOLISMO DE GLUCÍDOS (CONTINUACIÓN)

Endokrino tkivo. otočki v pankreasu obščitnične žleze hipofiza s hipotalamusom ščitnica nadledvična žleza gonade placenta (prehodno)

Biologija celice. ločljivost: oko 0'2 mm,svetlobni mikroskop 0'2 μm, elektronski 0'2 ηm

περιβάλλονται από δύο µεµβράνες

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

Funkcije proteinov (pogojene s strukturo)

Encimi v tleh. k 1 E + S ES E + P. k 3. k 2

trans-stilben -HCl O Ph I 2 stilben (cis/trans)

[ E] [ ] kinetika encimske pretvorbe. razpolovni čas. ln pretvorba encimov sledi kinetiki prvega reda

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2014 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 17 Κύκλος Κιτρικού Οξέος

Ta uredba je v celoti zavezujoča in se neposredno uporablja v vseh državah članicah.

Transcript:

CIKLUS CITRNSKE KISLINE (CCK) = KREBSV CIKLUS = CIKLUS TRIKARBKSILNIH KISLIN Glavne metabolične poti oglj. hidratov pri rastlinah in živalih GLIKGEN, ŠKRB Riboza 5-fosfat + NADPH+H + katabolizem fosfoglukonatna pot glikoliza GLUKZA NADH+H + +ATP anabolizem glukoneogeneza DISAHARIDI anaerobni metabolizem (živalska mišica) LAKTAT PIRUVAT ACETIL CoA C 2 +NADH +FADH 2 anaerobni metabolizem (npr. kvasovke) ADP + Pi oksidativna fosforilacija ETANL ATP 2 H 2 UVD Glikoliza: glukoza+ 2P i +2ADP+2 NAD + 2 piruvata + 2ATP+2NADH + 2H + +2H 2 samo 7% celotne energije glukoze Če je prisoten kisik, piruvat vstopa v nadaljnje stopnje metabolizma in se popolnoma oksidira do C 2 in H 2! Pri aerobnih organizmih glikoliza predstavlja 1. stopnjo metabolizma.

KATABLIZEM - FAZE Faza 1: Razgradnja makromolekul na enostavne podenote (hidroliza) Faza 2: Razgradnja enostavnih podenot do acetil CoA, ob iztočasni produkciji ATP in NADH Faza 3: Popolna oksidacija Ac- CoA do H 2 in C 2, tvorba NADH in ATP (elektronski transport) STPNJE AERBNEGA METABLIZMA 1. Stopnja: glikoliza (pretvorba glikoze do piruvata) 2. Stopnja: - pretvorba piruvata v acetil-coa (piruvat dehidrogenazni kompleks) - citratni ciklus: oksidacija CoA acetil-coa do C 2, pri čemer nastajajo energijsko bogate spojine (ATP, NADH, FADH 2 ) - veriga za prenos elektronov in oksidativna fosforilacija VSTP PIRUVATA V METABLNE PTI Piruvat - 2 +2 Mlečna fermentacija Alkoholna fermentacija Vstop v aerobno razgradnjo V citosolu V mitohondriju

ZGRADBA MITHNDRIJA Notranja membrana...... Zunanja membrana Ribosomi Kriste... Matriks Premer: 0.5 1 μm Dolžina: 10 μm V celici: okoli 1000 mitohondrijev Medmembranski prostor ZGRADBA MITHNDRIJA Zunanja membrana: -prepustna za večino malih molekul in ionov Notranja membrana: -neprepustna za male molekule in ione -vsebuje: - verigo za prenos elektronov - ATP sintazo - ostale transportne proteine Matriks: - kompleks piruvat dehidrogenaze -encimi CCK -encimi za β-oksidacijo maščobnih kislin - encimi za oksidacijo aminoksilin - DNA, ribosomi, ATP, ADP, Pi, Mg 2+, Ca 2+, K + - ostali encimi in topni intermediati KARDILIPIN

MITHNDRIJI IN KLRPLASTI ENDSIMBINTSKA TERIJA ANAERBNI, HETERTRFNI PRKARINT AERBNI PRKARINT Plazmalema DNA PREVKARiNSTSKA CELICA Predstopnja jedrne membrane Predstopnja ER AERBNI, HETERTRFNI PRKARINT Mitohondrij ŽIVALSKA ALI GLIVNA CELICA FTSINTETSKA RASTLINSKA CIANBAKTERIJA CELICA Invaginacija plazmaleme Kloroplast Vakuola Jedro ER Stena KSIDACIJA PIRUVATA Vstop iz citoplazme v mitohondrij: - difuzija (zunanja membrana) - piruvat-translokaza (notranja membrana) V matriksu mitohondrija: oksidacija piruvata na multiencimskem kompleksu piruvat- -dehidrogenaze: 1. Dekarboksilacija piruvata 2. ksidacija keto-skupine na C2 v karboksilno skupino 3. Aktivacija z vezavo na koencim A s tioestrsko vezjo Vstop v ciklus citronske kisline PIRUVAT-DEHIDRGENAZNI KMPLEKS NET REAKCIJA piruvat + CoASH + NAD + acetilcoa + NADH + + H + + C 2

PIRUVAT-DEHIDRGENAZNI KMPLEKS Dihidrolipoil Piruvat Dihidrolipoil transacetilaza TIAMIN PIRFSFAT (TPP) - VITAMIN B 1 - sodeluje pri metabolizmu ogljikovih hidratov - katalizira dekarboksilacije α-ketokislin in tvorbo ali razcep α- hidroksiketonov Tiazolni obroč LIPIČNA KILSINA (LIPAT) kovalentno vezana na lizin v encimu posreduje pri prenosu elektrona in acilne skupine med oksidacijo in dekarboksilacijo α-ketokislin del piruvat dehidrogenaznega kompleksa in α-ketoglutarat dehidrogenaze 2H + S S H N NH CH C HS SH H N NH CH C Lipoat Lizin Lipoamid

CoA (CoASH) KENCIM A Funkcije: aktivacija acilnih skupin za transfer z nukleofilnim napadom prenaša acilne ostanke (napr. Ac-SCoA, palmitoil-scoa, itd.) CoA Panteinska skupina (vitamin B 3 ) H HS CH 2 CH 2 N C CH 2 CH 2 N C C C CH 2 P H H CH 3 H CH 3 P CH 2 ADENZIN PIRUVAT-DEHIDRGENAZNI KMPLEKS Dekarboksilacija piruvata in tvorba HETPP + Prenos hidroksietilne skupine na lipoat in oksidacija v acetil dihidrolipoamid Prenos acetilne skupine Na CoA Ponovna oksidacija dihidrolipoamida Piruvat Tiamin pirofosfat (TPP) Hidroksietil TPP (HETPP) Piruvat Lipoat Dihidrolipoil acetiltransferaza Dihidrolipoil CIKLUS CITRNSKE KISLINE (CCK) Centralna pot aerobnega metabolizma (H. Krebs, 1937) Pomen CCK: 1. ksidacija C 2 -enot acetil-coa do C 2, pri čemer se sproščena energija shranjuje v obliki ATP ali GTP, in reduciranih spojin (NADH in FADH 2 ). 2. Zagotavljanje izhodnih spojin za biosintezo aminokislin in porfirinov, ter purinskih in pirimidinskih baz za nukleotide. Glikoliza poteka po linearni poti, CCK pa po ciklični poti!

CIKLUS CITRNSKE KISLINE (CCK) Iz glikolize Piruvat C3 C4 Malat dehidrog. C4 C2 ksaloacetat NADH + H + Acetil-SCoA Citrat sintaza Iz β-oksidacije C6 Fumaraza Malat Citrat Akonitaza C4 Fumarat Sukcinat FADH 2 dehidrog. C4 Sukcinat GTP sintetaza GDP C4 NADH + H + NADH + H + Izocitrat Izocitrat dehidrogen. C5 α-ketoglutarat α-kg dehidrogen. C6

Vezava acetil-coa na oksalacetat (adicija C 2 -enote na ketoskupino C 4 -kisline nastanek C 6 spojine) Encim = citrat-sintaza (alosterična inhibicija z NADH in sukcinil-coa) Acetil-CoA CCK - 1. REAKCIJA Citril-SCoA Citrat ksaloacetat ΔG 0 = -31.4 kj/mol CCK - 2. REAKCIJA CCK - 2. REAKCIJA Pretvorba citrata v izocitrat (eliminacija vode in nastanek dvojne vezi, nato adicija vode na dvojno vez) Encim = akonitaza (liaza), Fe-S kompleks kot prostetična skupina Citrat cis-akonitat Izocitrat Citrat cis-akonitat Izocitrat substrat Pretvorba citrata v izocitrat Encim = akonitaza (liaza), Fe-S kompleks kot prostetična skupina FLURACETAT BLKATR CCK

CCK - 3. REAKCIJA ksidacija izocitrata v α-ketoglutarat (oksidativna dekarboksilacija!) Encim = izocitrat-, (alosterična inhibicija z NADH in ATP, Izocitrat Izocitrat aktivacija z ADP). Povezava z metabolizmom dušikovih spojin in z elektronsko transportno verigo. ksalosukcinat α-ketoglutarat ΔG 0 = -8.4 kj/mol CCK - 4. REAKCIJA ksidacija α-ketoglutarata v sukcinil-coa (oksidativna dekarboksilacija) α-ketoglutarat ΔG 0 = -30 kj/mol α-ketoglutarat Encim = α-ketoglutarat- (encimski kompleks zgrajen iz 3 encimov in koencimov) NAD kot akceptor elektronov. CCK - 5. REAKCIJA GTP sintetaza Sukcinat Pretvorba sukcinil-coa v sukcinat (fosforilacija na ravni substrata, nastanek ATP (in/ali GTP)) Encim: sukcinil CoA sintetaza

CIKLUS CITRNSKE KISLINE - PRDUKTI PRVIH 5 REAKCIJ Fumaraza Fumarat Sukcinat FADH 2 dehidrog. Sukcinat GTP Malat Iz glikolize Malat dehidrog. sintetaza Piruvat ksaloacetat NADH + H + Acetil-SCoA Citrat sintaza NADH + H + NADH + H + Iz β-oksidacije Citrat Akonitaza Izocitrat Izocitrat dehidrogen. GDP α-ketoglutarat α-kg dehidrogen. CCK - 6. REAKCIJA ksidacija sukcinata do fumarata (biosinteza dvojne vezi med oksidacijo) Encim: sukcinat-, Fe-S kompleks kot prostetična skupina Koencim: FAD Sukcinat Sukcinat (jantarjeva kislina) Fumarat CCK - 7. REAKCIJA Pretvorba fumarata v L-malat. (adicija vode na dvojno vez) Encim: fumarat-hidrataza (fumaraza) Fumaraza Fumarat Malat (jabolčna kisl.)

Pretvorba L-malata v oksaloacetat. (oksidacija hidroksilne skupine) Encim: malat- Koencim: NAD + CCK - 8. REAKCIJA Malat L-Malat ksaloacetat CCK NET REAKCIJA acetil-coa + 3 NAD + + FAD + ADP ali GDP + P i + 2 H 2 2 C 2 + 3NADH + 3 H + + FADH 2 + ATP ali GTP + CoA-SH 1.Acetat, C 2,vstopikotacetil-CoA in dva ogljikova atoma zapustita ciklus v dveh ločenih reakcijah kot C 2 2.Tri molekule NAD + se reducirajo do NADH s pomočjo dehidrogenaz 3.Ena molekula FAD se reducira do FADH 2 4.Fosfoanhidridna vez v ATP in GTP nastane iz energije, ki je bila shranjena v tioestru CoA-SH. ΔG 0 = -40 kj/mol CCK ENERGETSKA BILANCA Reakcija: Bilanca ATP Bilanca NADH Bilanca FADH 2 (GTP) (na en piruvat) ksidacija piruvata Kompleks piruvat 0 +1 0 Skupaj oksidacija piruvata 0 +1 0 Citratni ciklus Izocitrat α-ketoglutarat 0 +1 0 α-ketoglutarat sukcinil-coa 0 +1 0 Sukcinil-CoA sukcinat +1 0 0 Sukcinat fumarat 0 0 +1 L-malat oksalacetat 0 +1 0 Skupaj citratni ciklus +1 +3 +1 Skupaj vse +1 +4 +1

GLIKLIZA + CCK ENERGETSKA BILANCA NA 1 MLEKUL GLUKZE GLUKZA + 10 NAD + + 2 FAD + 4 ADP + 4 P i + 2 H 2 6C 2 + 10 NADH + 10 H + + 2FADH 2 + 4 ATP V KSIDATIVN FSFRILACIJ CIKLUS CITRNSKE KISLINE - PRDUKTI Fumaraza Fumarat Sukcinat FADH 2 dehidrog. Sukcinat GTP Malat Iz glikolize Malat dehidrog. sintetaza NADH + H + Piruvat ksaloacetat NADH + H + Acetil-SCoA Citrat sintaza NADH + H + NADH + H + Iz β-oksidacije Citrat Akonitaza Izocitrat Izocitrat dehidrogen. GDP α-ketoglutarat α-kg dehidrogen. USDA GLJIKVIH ATMV IZ AcCoA - KARBNILNI GLJIK

CCK - 5. REAKCIJA GTP sintetaza Sukcinat USDA GLJIKVIH ATMV IZ AcCoA -METILNI -GLJIK URAVNAVANJE CCK Koncentracije AMP, ADP, ATP, NAD +, NADH in acetil-coa uravnavajo delovanje encimov, udeleženih v CCK. Aktivnost alosteričnih encimov (piruvat-dehidrogenaze, citrat-sintaze, izocitrat-dehidrogenaze in α-ketoglutarat-dehidrogenaze) je uravnavana z različnimi modulatorji. Katabolične reakcije se upočasnijo, ko ima celica dovolj metaboličnih produktov in visokoenergetskih spojin.

URAVNAVANJE ALSTERIČNIH ENCIMV Piruvat-dehidrogenazni kompleks: Inhibitorji: Aktivatorji: NADH, ATP, acetil-coa AMP, NAD +, CoA-SH Tudi kovalentna regulacija (fosforilacija) Citrat-sintaza: Inhibitorji: NADH, ATP, sukcinil-coa, citrat Izocitrat-: Inhibitor: Aktivator: ATP, NADH ADP, NAD + α-ketoglutarat-dehidrogenazni kompleks: Inhibitorja: Aktivator: NADH, sukcinil-coa AMP REGULACIJA CCK Piruvat karboks. Piruvat dehidr. Acetil-SCoA NADH NAD +, CoA ATP Citrat sint. NADH ATP Izocitrat dehidr. ATP ADP NAD + α-kg dehidr. AMP NADH ANABLIČNA VLGA CCK CCK ima amfiboličen značaj deluje pri razgradnji in biosintezi CCK je pomemben vir izhodnih spojin za biosinteze, npr.: α -Ketoglutarat se transaminira v Glu (sinteza purinskih nukleotidov, Arg in Pro) Sukcinil-CoA: sinteza porfirinov (na pr.: hem) Fumarat in oksalacetat: sinteza aminokislin in pirimidinskih nukleotidov ksaloacetat: transaminacija v Asp (sinteza nukleotidov), dekarboksilacija v PEP

ANABLIČNA VLGA CCK ANAPLERTIČNE (SKRBVALNE) REAKCIJE Reakcije, s katerimi se nadomeščajo ključni intermediati CCK, ki se porabijo za biosintezo encim reakcija opombe AcCoA alosterični aktivator piruvatkarboksilaza PEPkarboksikina za piruvat + C 2 + ATP + H 2 oksaloacetat + ADP + P i fosfoenolpiruvat + C 2 + GDP oksaloacetat + GTP Je tudi izhodišče za glukoneogenezo. bratna reakcija je pomembna pri glukoneogenezi. NADmalatni encim piruvat + C 2 +NADH + H + malat + NAD + Poteka v rastlinah in mikroorganizmih. ANAPLERTIČNE (SKRBVALNE) REAKCIJE Fosfoenolpiruvat (PEP) PEP karboksikinaza ksaloacetat Piruvat karboksilaza Piruvat Malatni encim Reakcije, ki oskrbujejo CCK z malatom in oksalacetatom! L-Malat

REDUKTIVNI CCK Vir E za potek CCK: X= FeS 2? (pirit) FeS + H 2 S FeS 2 + H 2 ΔG 0 = -38 kj/mol GLIKSILATNI CIKLUS Rastline in nekateri mikroorganizmi lahko sintetizirajo glukozo iz acetata, oz. uporabljajo acetat kot metabolično gorivo v glioksilatnem ciklusu. Glioksilatni ciklus: podoben CCK, 2 reakciji spremenjeni Pomen: ko je acetat edini ali glavni vir ogljika za organizem. Acetat + CoA + ATP AcetilCoA + AMP + PPi Acetil-CoA sintetaza GLIKSILATNI CIKLUS PPi + H 2 2Pi Pirofosfataza NAD + NADH + H + Acetil-SCoA (C2) ksaloacetat (C4) Malat (C4) Malat sintaza Acetil-SCoA (C2) Citrat (C6) Glioksilat (C2) Izocitrat liaza Izocitrat (C6) Sukcinat (C4) V mitohondrij

GLIKSILATNI CIKLUS (NET REAKCIJA) 2 acetil-coa + NAD + + 2H 2 sukcinat + 2 CoA-SH + NADH + H + Glioksilatni ciklus: 2C 2 C 4 Nastanek 1 NADH na en obrat Ni pretvorbe energije v obliko fosfoanhidridnih vezi CCK: C 2 2C Nastanek 3 NADH in 1 FADH 2 na en obrat Nastanek 1 ATP (ali 1 GTP) na en obrat MAŠČBNE KISLINE GLIKSILATNI CIKLUS (II) Ac-CoA CITPLAZMA citrat oksaloacetat izocitrat malat glioksilat Ac-CoA sukcinat GLIKSISM malat fumarat sukcinat MITHNDRIJ malat oksaloacetat fosfoenolpiruvat GLUKZA GLIKSISMI Specializirani celični organeli v semenih višjih rastlin, v katerih poteka tudi glioksilatni ciklus. Na ta način se acetil-coa pretvori v ogljikove hidrate. Sukcinat se transportira v mitohondrij, pretvori v oksaloacetat in uporabi za glukoneogenezo. lamele celična stena Glioksilatni cikel pomaga rastlinam pri rasti v temi! glioksisom

Glavne metabolične poti oglj. hidratov pri rastlinah in živalih GLIKGEN, ŠKRB Riboza 5-fosfat + NADPH+H + katabolizem fosfoglukonatna pot glikoliza GLUKZA NADH+H + +ATP anabolizem glukoneogeneza DISAHARIDI anaerobni metabolizem (živalska mišica) LAKTAT PIRUVAT ACETIL CoA C 2 +NADH +FADH 2 anaerobni metabolizem (npr. kvasovke) ADP + Pi oksidativna fosforilacija ETANL ATP 2 H 2 PENTZA-FSFATNA PT (PFP) (FSFGLUKNATNA PT) Alternativna pot za metaboliziranje glukoze v nekaterih živalskih celicah (maščobno tkivo, mlečne žleze, jetra, skorja nadledvične žleze, eritrociti). ksidacija glukoze (C6) do riboza 5-fosfata (C5) ob nastanku NADPH. Prekurzor za sintezo koencimov, nukleinskih kislin in nukleotidov Potreben za redukcijske reakcije v biosintezi Glukoza se pred vstopom v PFP aktivira z ATP: heksokinaza Glukoza + ATP glukoza 6-fosfat + ADP VLGA GLUKZA 6-FSFATA V RGANIZMU Glukoza Pentoza fosfatna pot C 2 NADPH+H + Pentoze (Riboza) Tetroze Trioze Glukoza- -6-fosfat Fruktoza -6-fosfat Glikogen Glukoza-1-fosfat Glukuronat Glukozamin-1-fosfat Zaloga energije Sinteza oligosah. Glikoliza

PENTZA-FSFATNA PT Glukoza 6-fosfat Glukoza 6-fosfat 6-fosfo glukonolakton glukonolaktonaza 6-fosfo glukonat Fosfoglukoza izomeraza 6-fosfoglukonat fosfopentoza epimeraza Fruktoza 6-fosfat Ksiluloza 5-fosfat Ribuloza 5-fosfat H Sedoheptuloza7-fosfat fosfopentozna izomeraza Eritroza 4-fosfat transaldolaza H transketolaza Gliceraldehid 3-fosfat Riboza 5-fosfat

PENTZA-FSFATNA PT - REAKCIJE ksidativne faze: Glukoza-6-P Glukonolaktonaza 6-fosfo-glukonat (oksidativna dekarboksilacija) Neoksidativni koraki: Fosfopentoza izomeraza (pretvarja ketozo v aldozo) Fosfopentoza epimeraza (epimerizira na C3) Transketolaza (TPP-odvisna, prenaša 2C enoto) Transaldolaza (prenaša 3C enoto) PENTZA-FSFATNA PT - NET REAKCIJA glukoza +ATP +2NADP + + H 2 riboza-5-fosfat + C 2 + 2NADPH + 2H + + ADP PFP se v nekaterih tkivih konča pri riboza 5-fosfatu, v drugih se pa nadaljuje na neoksidativen način do glukoza 6-fosfata, ki povezuje PFP z glikolizo. NAČIN DELVANJA PENTZA FSFATNE PTI 1) Potrebna sta riboza-5-p in NADPH 2) Potrebno več riboze-5-p kot NADPH 3) Potrebno več NADPH kot riboze-5-p 4) Potrebna sta NADPH in ATP, ne pa riboza-5-p

1) TVRBA RIBZA 5- FSFATA IN NADPH 1 + 1 = 2 Reakcije 1, 2 Glukoza-6-P + 2NADP + + H 2 Riboza-5-P + C 2 + 2NADPH + 2H + Metaboliti se ne vračajo v glikolizo! 1) TVRBA RIBZA 5- FSFATA IN NADPH Glukoza 6-fosfat Glukoza 6-fosfat 6-fosfo glukonolakton glukonolaktonaza 6-fosfo glukonat Fosfoglukonat izomeraza 6-fosfoglukonat fosfopentozna epimeraza Fruktoza 6-fosfat Ksiluloza 5-fosfat Ribuloza 5-fosfat H Sedoheptuloza7-fosfat fosfopentozna izomeraza Eritroza 4-fosfat transaldolaza H transketolaza Gliceraldehid 3-fosfat Riboza 5-fosfat

2) TVRBA RIBZA 5- FSFATA 5 glukoza-6-p + ATP 6 riboza-5-p + ATP + 2H + Metaboliti se ne vračajo v glikolizo! Ekstrakcija iz glikolize 3) TVRBA NADPH BREZ RIBZA 5- FSFATA Recikliranje v intermediate glikolize, potem recikliranje glc-6-p z glukoneogenezo glukoza-6-p + 12 NADP + + 6 H 2 6 C 2 + 12 NADPH + 12 H + + Pi na začetek

4) SINTEZA ATP IN NADPH Recikliranje v intermediate glikolize, razgradnja z glikolizo 3 glukoza-6-p + 5 NAD + + 6 NADP + + 8 ADP + 5 Pi 5 piruvat + 3 C 2 + 6 NADH + 6 NADPH + 8 H + + 8 ATP + 2 H 2