Шпоры по "Биохимии"

Спиртовое брожение осуществляется дрожжеподобными

Организмами и плесневыми грибками. Суммарная

Реакция: С6Н12O6 –> 2C2H5OH + 2СO2

При спиртовом  брожении этот конечный этап

заменен двумя другими ферментативными  реакциями – пируватдекарбо-

ксилазной и алкогольдегидрогеназной.

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных продуктов. Такими продуктами или метаболитами являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты.

Большинство стадий глюконеогенеза представляет собой  обращение реакции гликолиза. Только 3 реакции гликолиза (гексокиназная, фосфофруктокиназная и пируваткиназная) необратимы, поэтому в процесс глю-

конеогенеза на 3 этапах используются другие ферменты. Рассмотрим путь синтеза глюкозы  из пирувата. Образование фосфоенолпирувата из пирувата. Синтез фосфоенолпирувата осуществляется в несколько этапов. Первоначально пируват под влиянием пируваткарбоксилазы и CO2 и АТФ карбоксилируется с обр-нием оксалоацетата.Затем он под влиянием фосфоенолпируват-карбоксилазы превращается в фосфоенолпируват. Первый этап синтеза протекает в митохондриях. Пируваткарбоксилаза катализирует эту реакцию. Дальнейшее превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват происходит в цитозоле клетки.

Превращение фруктозо-1,6-бисфосфата во фруктозо-6-фосфат. Фосфоенолпируват, образовавшийся из пирувата, в результате ряда обратимых реакций гликолиза превращается во фруктозо-1,6-бисфосфат. Далее следует фосфофруктокиназная реакция, которая необратима. Глюконеогенез идет

в обход  этой эндергонической реакции. Превращение  фруктозо-1,6-бис-

фосфата во фруктозо-6-фосфат катализируется специфической фосфатазой:

Образование глюкозы из глюкозо-6-фосфата. В последующей обратимой

стадии  биосинтеза глюкозы фруктозо-6-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат

ЦИКЛ  ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ (ЦИКЛ КРЕБСА)

Первая  реакция катализируется ферментом цитрат-синтазой, при этом ацетильная группа ацетил-КоА конденсируется с оксалоацетатом, в результате чего образуется лимонная кислота.В результате второй реакции образовавшаяся лимонная кислота подвергается дегидратированию с образованием цис-аконитовой кислоты,которая, присоединяя молекулу воды, переходит в изолимонную кислоту (изоцитрат). Катализирует эти обратимые реакции гидратации–дегидра-

тации фермент аконитатгидратаза (аконитаза).  Третья реакция :изолимонная кислота  дегидрируется в присутствии НАД-зависимой изоцитратдегидрогеназы .Во время четвертой реакции происходит окислительное декарбоксилирование α-кетоглутаровой кислоты с образованием высокоэнергетического соединения сукцинил-КоА. Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтетазой. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического

фосфата превращается в янтарную кислоту (сукцинат). Одновременно происходит образование  высокоэргической фосфатной связи  В результате шестой реакции сукцинат дегидрируется в фумаровую кислоту. Окисление сукцината катализируется сукцинатдегидрогеназой.  Седьмая реакция осуществляется под влиянием фермента фумаратгидратазы . Образовавшаяся при этом фумаровая кислота гидратируется, продуктом реакции является яблочная кислота (малат).  Восьмая реакция цикла трикарбоновых кислот под

влиянием  митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы происходит окисление L-малата в оксалоацетат.За один оборот цикла происходит полное окисление одной молекулы ацетил-КоА. При окислении одной молекулы ацетил-КоА в цикле Кребса и системе окислительного фосфорилирования может образоваться 12 молекул АТФ.

Полный  энергетический эффект гликолитического расщепления глюкозы: синтезируется 38 молекул АТФ.

ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ  ПУТЬ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОВ

За счет пентозофосфатного цикла примерно

на 50% покрывается  потребность организма в НАДФН. Другая функция пентозофосфатного  цикла заключается в том, что  он  поставляет пентозофосфаты для  синтеза нуклеиновых кислот и  многих коферментов.  Пентозофосфатный цикл начинается с окисления глюкозо-6-фосфата и последующего окислительного декарбоксилирования продукта.

Вторая  стадия включает неокислительные превращения  пентозофосфатов

с образованием исходного глюкозо-6-фосфата Первая реакция – дегидрирование глюкозо-6-фосфата при участии фер-

мента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и  кофермента НАДФ+. Образовавшийся в  ходе реакции 6-фосфоглюконо-δ-лактон гидролизуется  с образованием 6-фосфоглюконовой  кислоты. Во второй – окислительной  – реакции, катализируемой 6-фосфоглюконатдегидрогеназой, 6-фосфоглюконат дегидрирует-

ся и  декарбоксилируется. В результате образуется фосфорилированная

кетопентоза – D-рибулозо-5-фосфат: из рибоза-5-фосфата  и ксилулозо-5-фосфат.

При определенных условиях пентозофосфатный путь на этом этапе может быть завершен. При других условиях наступает так назы-

ваемый  неокислительный этап пентозофосфатного  цикла. При этом образуются вещества, характерные для первой стадии гликолиза (фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриозы), а другие – специфические для пентозофосфатного пути (седогептуло-

зо-7-фосфат, пентозо-5-фосфаты, эритрозо-4-фосфат). Основными  реакциями неокислительной стадии пентозофосфатного

цикла являются транскетолазная и трансальдолазная. Эти реакции ка-

тализируют  превращение изомерных пентозо-5-фосфатов.

В результате образуется семиуглеродный

моносахарид седогептулозо-7-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат.

Суммарное уровнение: Глюкозо-6-фосфат + 7Н2O + 12НАДФ+ —> 6СO2 + Рi + 12НАДФН + 12Н+. 

8. ЛИПИДЫ

Липиды  представляют собой группу веществ,

которые характеризуются следующими признаками: нерастворимостью

в воде; растворимостью в неполярных растворителях, таких, как эфир,

хлороформ или бензол; содержанием высших алкильных  радикалов; рас-

пространенностью  в живых организмах.

Функции:1. основные компоненты биологических мембран( влияют

на их проницаемость, участвуют в передаче нервного импульса, создании

межклеточных  контактов). 2.эффективный

источник  энергии( непосредственное использование  либо

запасы  жировой ткани). 3.создание термоизоляционных покро-

вов у  животных и растений 4.защита органов  и тканей от механических

воздействий.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ 

A. Простые липиды: сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами.

1. Глицериды   представляют собой сложные эфиры  трехатомного

спирта глицерина и высших жирных кислот.

2. Воска:  сложные эфиры высших жирных  кислот и одноатомных или

двухатомных спиртов.

Б. Сложные липиды: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, до-

полнительно содержащие и другие группы.

1. Фосфолипиды:  липиды, содержащие, помимо жирных  кислот и спир-

та, остаток  фосфорной кислоты. В их состав часто  входят азотистые

основания и другие компоненты:

а) глицерофосфолипиды (в роли спирта выступает глицерол);

б) сфинголипиды (в роли спирта – сфингозин).

2. Гликолипиды  (гликосфинголипиды).

3. Стероиды.

4. Другие  сложные липиды: сульфолипиды, аминолипиды.  К этому

классу  можно отнести и липопротеины.

B. Предшественники  и производные  липидов: жирные кислоты, глице-

рол, стеролы  и прочие спирты, жирорастворимые  витамины

и гормоны.

Глицериды представляют собой

сложные эфиры трехатомного спирта глицерина  и высших жирных кислот.

Если  три гидроксильные группы

глицерина замещены то такое соединение называют триглицеридом, если две – диглицеридом и одна группа – моноглицеридом

 

Наиболее  распространенными являются триглицериды (нейтральные жиры ). Нейтральные  жиры

находятся в организме либо в форме протоплазматического жира, яв-

ляющегося структурным компонентом клеток, либо в форме запасного,

жира. Протоплазматический  жир имеет постоянный химический состав и со-

держится  в тканях в определенном количестве, не изменяющемся даже при

патологическом  ожирении, в то время как количество резервного жира

подвергается  большим колебаниям.

Жирные  кислоты в триглицеридах могут  быть

насыщенными и ненасыщенными. Из жирных кислот чаще встречаются

пальмитиновая, стеариновая и олеиновые кислоты.

Жирные  кислоты, входящие в состав триглицеридов, практически оп-

ределяют  их физико-химические свойства. Так, температура  плавления

триглицеридов повышается с увеличением числа  и длины остатков на-

сыщенных  жирных кислот.

Животные  жиры обычно содержат значительное количество на-

сыщенных жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой и др.). благодаря

чему  при комнатной температуре они  твердые. Жиры, в состав которых

входит  много ненасыщенных кислот, при обычной  температуре жидкие

и называются маслами.

Глицериды способны вступать во все химические реакции, свойственные

сложным эфирам. Наибольшее значение имеет  реакция омыления.

Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных или

двухатомных спиртов с числом углеродных атомов от 16 до 22.

Воска могут входить в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья.

У растений 80% от всех липидов, образующих пленку на поверхности

листьев и плодов, составляют воска. Природные

воска (например, пчелиный воск, спермацет, ланолин)

Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры многоатомных спиртов

глицерина или сфингозина с высшими жирными  кислотами и фосфорной

кислотой. В состав фосфолипидов входят также  азотсодержащие соеди-

нения: холин, этаноламин или серин. В зависимости  от того, какой многоатомный спирт  участвует в образовании фосфолипида (глицерин или сфингозин), последние делят на 2 группы: глицерофосфолипиды и сфинго-

фосфолипиды. Наиболее распространенными в тканях животных являются глицерофосфо-

липиды.Глицерофосфолипиды _ яявляются производными фосфатидной кислоты. В их

состав  входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно

азотсодержащие  соединения. Общая формула :

R1 и  R2 – радикалы высших жирных  кислот, a R3 – чаще

радикал азотистого соединения. Для всех глицерофосфолипидов  харак-

терно, что одна часть их молекул (радикалы R1 и R2 )

В этих формулах R1 и R2 – радикалы высших жирных кислот, a R3 – чаще

радикал азотистого соединения. Для всех глицерофосфолипидов  харак-

терно, что одна часть их молекул (радикалы R1 и R2 ) В этих формулах R1 и R2 – радикалы высших жирных кислот, a R3 – чаще