A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

Átírás

1 A felépítő és lebontó folyamatok Biológiai alapismeretek

2 Anyagforgalom: Lebontó Felépítő Lebontó folyamatok csoportosítása: Biológiai oxidáció Erjedés Lebontó folyamatok összehasonlítása

3

4 Szénhidrátok Forrás:

5 Szénhidrátok kémiai felépítése Névmagyarázat Összegképlet (H:O=2:1), Szénhidrátok biológiai jelentősége Fotoszintézis, kemoszintézis folyamata

6 Szénhidrátok csoportosítása I. Többféle csoportosítási szempont létezik: 1. Funkciós csoportok alapján: Aldózok: Sok -OH csoport és egy formil csoport pl.: glükóz Ketózok: Sok alkohol és egy láncközi karbonil csoport pl.: fruktóz Keto-csoport Aldehid-csoport

7 Szénhidrátok csoportosítása II. 2. Felépítő egységek száma alapján: Monoszacharidok (1 szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: ribóz, glükóz, fruktóz Diszacharidok (2 szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: maltóz, szaharóz Oligoszacharidok (3-10 szénhidrátegységet tartalmaznak) Poliszacharidok (10-nél több szénhidrátegységet tartalmaznak) pl.: keményítõ, cellulóz, kitin

8 Szénhidrátok csoportosítása III. 3. A felépítő-egység C atomszáma alapján (csak a legfontosabb csoportok): Triózok (3 C atomot tartalmaznak) pl.: glicerin-aldehid Pentózok (5 C atomot tartalmaznak) pl.: dezoxi-ribóz Hexózok (6 C atomot tartalmaznak) pl.: glükóz

9 Monoszacharidok VI. Glükóz molekula biológiai jelentősége Alapvető energiaforrása a sejteknek. (lásd következő dia) A sejtekben végbemenő szintetikus utak a glükóz vázára építenek Felépítője: keményítőnek, glikogénnek, cellulóznak. Jelentős a sejtek ozmotikus koncentrációjának kialakításában.

10 A szénhidrátok szintézise, felépítése Csak a növények képesek rá: 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 A szervezetünk csak átalakítani képes Forrás:

11 Biológiai oxidáció Lépései 1. Lépés: (Sejtplazma) Szénhidrátoknál: Glikolízis Aminosavaknál: Dezaminálás Zsírsavaknál: b-oxidáció 2. Lépés: (Mitokondrium plazmája: mátrix) Citromsavciklus 3. Lépés: (Mitokondrium belső membránja) Terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

12 Glikolízis Glikolízis termékei: (Acetil konezim-a keletkezésével együtt) 2 mol ATP bruttó 4 NADH + H + 2 mol acetil-koenzim-a 2 mol CO 2

13 Piroszőlősav = Piruvát jelentősége

14 Ciklusok biokémiai előnyei: multienzimek, más molekulák szintézise (pl. aminosavszintézis ) Citromsavciklus Termékei: 4 mol CO 2 2 mol GTP 6 mol NADH + H + 2 mol FADH 2 Szent-Györgyi Albert jelentősége

15 PICIKE BORFALÓ

16 Terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció H + és e - egyesülnek az O 2 NADH + H +, FADH 2 Folyamat során ATP keletkezik NADH + H + -ból 3 ATP Magyarázata FADH 2- -ből 2 ATP

17 ATP szintézis: Töltéskülönbség alakul ki a mitokondrium belső membránjának két oldala között. A folyamatot az elektronok szállítása során bekövetkező energia-felszabadulás fedezi. A H+ átáramlásának hatásra víz keletkezik és ATP Terminális oxidáció és oxidatív foszforiláció eredménye

18 Lipidek=Zsírok

19 A lipidek általános jellemzése Eltérő felépítésű és funkciójú molekulák Vízben nem vagy csak nagyon rosszul oldódnak (apoláros oldószerekben oldódnak) Feladatai: - energiát szolgáltat (zsírsavak oxidációja), és energiaraktározás (trigliceridek formájában) - a sejtmembrán felépítését (foszfolipidek) - különböző anyagok szintézise

20 A zsírsavak felépítése Felépítés: egy szénhidrogénláncból és egy terminális karboxilcsoportból állnak. Közös jellemző: zsírsavak egy vagy több kettős kötést tartalmaznak, tehát telítetlenek. Forrásuk: zsírsavak részben a szervezetben keletkeznek, részben a táplálékból származnak. Triglicerid formában történik a zsírsavak raktározása (zsírszövetben) és részben szállítása is. Zsírsavak általános képlete Triglicerid Karboxil-csoport

21 A zsírsavak szintézise, építése Bioszintézise helyei: a májban, a zsírszövetben, a laktáló emlő mirigyeiben, a vesében, a sejtek citoplazmájában történik. Kiinduló anyaga az acetil-coa, melynek el kell jutnia a mitokondriumból a citoplazmába, a zsírsavszintézis helyére. Az elongáció: a zsírsavlánc két szénatomos egységekkel hosszabbodik (mitokondriumban vagy ER-ben)

22 Lipolízis (lipidek lebontása) Ahhoz, hogy energiát szolgáltassanak, először ki kell szabadulniuk a triglicerid raktárból. A triglicerideket zsírsavvá és glicerinné a lipázok alakítják. A glicerin kidiffundál a sejtből, a vérkeringéssel a májba szállítódik. A zsírsavak is átdiffundálva a vérpályába kerülnek, ahol albuminhoz kötődnek és szabad zsírsavként szállítódnak a szervekhez.

23 A zsírsavak oxidációja, lebontása A mitokondriumban a zsírsavak a béta-oxidáció során bomlanak le, ciklusonként két szénatommal rövidülnek. A zsírsav mitokondriumba történő bevitelét a karnitin molekula segíti. Végeredménye: acetil-coa A szívizom és a harántcsíkolt izomzat számára a zsírsavak energiaforrást jelentenek. (az idegszövet, a vörösvértest, a mellékvese velőállománya nem képes hasznosítani)

24 Proteinek=Fehérjék Forrás:

25 Centrális dogma (1970): A fehérjék szintézise

26 Aminosavak lebontása Oxidatív dezaminálás Transzaminálás A C lánc lebontása a glikolízis, citromsavciklus útvonalon halad tovább

27 TRANSZAMINÁLÁS Aminosav NH 2 -csoportja - ketosav ( -ketoglutársav, oxálecetsav, piroszőlősav) - szénatomjára kerül + AMINOSAV 1 -KETOSAV 2 -KETOSAV 1 + AMINOSAV 2

28 Aminosavak lebontása: biogén aminok szintézise Lecitin szintézis Acetil-kolin szintézis

29 Köszönöm szépen a figyelmet!