Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты




Скачать 1.54 Mb.
Название Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты
страница 13/13
Дата публикации 31.05.2016
Размер 1.54 Mb.
Тип Документы
edushk.ru > Биология > Документы
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13
Раздел 9.4

Особенности обмена сахарозы и лактозы.


9.4.1. Сахароза (её формула приводится на рисунке 9.1) в организм человека поступает с пищевым сахаром. Первая стадия катаболизма сахарозы происходит в желудочно-кишечном тракте под действием фермента сахаразы. Вторая стадия катаболизма (образование пирувата) идёт в цитоплазме клеток печени при участии внутриклеточных ферментов (рисунок 9.5).

Рисунок 9.5. Схема катаболизма сахарозы.
В печени имеется фермент фруктокиназа, который катализирует фосфорилирование фруктозы по 1-му атому углерода, реакция происходит с затратой молекулы АТФ. Образующийся фруктозо-1-фосфат расщепляется далее на диоксиацетонфосфат и глицеральдегид. Оба эти продукта переходят в глицеральдегид-3-фосфат – промежуточный продукт, дальнейшие превращения которого в процессе гликолиза описаны в предыдущем параграфе.
При недостатке фруктокиназы нарушается усвоение фруктозы в организме, в крови увеличивается концентрация этого моносахарида и он выводится с мочой.
9.4.2. Лактоза (её формула приводится на рисунке 9.1) поступает в организм с молоком и молочными продуктами. Первая стадия катаболизма лактозы происходит в желудочно-кишечном тракте под действием фермента лактазы. Вторая стадия катаболизма (образование пирувата) идёт в цитоплазме клеток печени при участии внутриклеточных ферментов (рисунок 9.6).

Рисунок 9.6. Схема катаболизма лактозы.
Обмен галактозы начинается с превращения её в галактозо-1-фосфат. Эта реакция катализируется галактокиназой и идёт с использованием энергии АТФ. В следующей реакции при участии гексозофосфат-уридилтрансферазы галактозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат, одновременно образуется УДФ-галактоза.
Образовавшийся глюкозо-1-фосфат переходит в глюкозо-6-фосфат и подвергается превращениям, описанным в предыдущем параграфе. УДФ-галактоза подвергается эпимеризации с образованием УДФ-глюкозы.
Известны врождённые дефекты ферментов обмена лактозы. Врождённый дефект фермента лактазы приводит к развитию непереносимости лактозы. Употребление в пищу молока сопровождается диспептическими явлениями (рвота, диаррея, метеоризм). Другое наследственное заболевание – галактоземия – возникает при недостатке гексозофосфат-уридил-трансферазы. Для этого заболевания характерно повышение уровня галактозы в крови, катаракта, умственная отсталость.

В следующей реакции происходит внутримолекулярное перемещение фосфатной группы 3-фосфоглицерата ко 2-му углеродному атому (рисунок 4, реакция 8). Тем самым облегчается последующее отщепление молекулы воды, которое приводит к появлению в продукте реакции макроэргической фосфатной связи (рисунок 9.4, реакция 9).
Фосфоенолпируват (ФЕП) вступает в реакцию второго субстратного фосфорилирования, в ходе которого образуется молекула АТФ. В отличие от первого субстратного фосфорилирования, данная реакция является необратимой в условиях клетки. Фермент пируваткиназа аллостерически ингибируется АТФ и фруктозо-1,6-дифосфатом (рисунок 9.4, реакция 10).

В заключительной реакции гликолиза происходит использование НАДН, образовавшегося при дегидрировании глицеральдегид-3-фосфата (см. реакцию 6). При участии НАД-зависимой лактатдегидрогеназы пируват восстанавливается в молочную кислоту (рисунок 9.4, реакция 11). Фермент существует в пяти изоферментных формах, отличающихся сродством к субстрату и распределением в тканях.
Таким образом, в процессе гликолиза в клетке не накапливается НАДН. Это значит, что гликолиз может протекать без участия кислорода (который является конечным акцептором электронов, передаваемых НАДН в дыхательную цепь).
При подсчёте энергетического баланса гликолиза следует учитывать, что каждая из реакций второй стадии этого метаболического пути повторяется дважды. Таким образом, в первой стадии было затрачено 2 молекулы АТФ, а во второй стадии путём субстратного фосфорилирования образовалось 2х2 = 4 молекулы АТФ; следовательно при окислении одной молекулы глюкозы в клетке накапливается 2 молекулы АТФ.
Раздел 9.5

Аэробный дихотомический путь окисления глюкозы.


9.5.1. Аэробным называется окисление биологических субстратов с выделением энергии, протекающее при использовании кислорода в качестве конечного акцептора водорода в дыхательной цепи. В качестве доноров водорода выступают восстановленные формы коферментов (НАДН, ФАДН2 и НАДФН), образующиеся в промежуточных реакциях окисления субстратов.
Аэробное дихотомическое окисление глюкозы является основным путём катаболизма глюкозы в организме человека и может происходить во всех органах и тканях. В результате этих реакций глюкоза расщепляется до СО2 и Н2О, а выделяющаяся энергия аккумулируется в АТФ. В этом процессе можно условно выделить три стадии:

превращение глюкозы в 2 молекулы пирувата в цитоплазме клеток (специфический путь распада глюкозы);

окислительное декарбоксилирование пирувата с образованием ацетил-КоА в митохондриях;

окисление ацетил-КоА в цикле Кребса в митохондриях.
9.5.2. На каждом этапе процесса происходит образование восстановленных форм коферментов, которые окисляются ферментными комплексами дыхательной цепи с образованием АТФ путём окислительного фосфорилирования. Коферменты, образующиеся на второй и третьей стадиях аэробного окисления глюкозы, подвергаются непосредственному окислению в митохондриях. В то же время НАДН, образующийся в цитоплазме в реакциях первой стадии аэробного окисления, не способен проникать через митохондриальную мембрану. Перенос водорода с цитоплазматического НАДН в митохондрии происходит при помощи специальных челночных циклов, основным из которых является малат-аспартатный челночный механизм. Цитоплазматический НАДН восстанавливает оксалоацетат в малат, который проникает в митохондрию, где окисляется, восстанавливая митохондриальный НАД; в цитоплазму оксалоацетат возвращается в виде аспартата (рисунок 9.7).


Рисунок 9.7. Малат-аспартатный челночный механизм.
Продукция АТФ в реакциях аэробного дихотомического окисления происходит также в трёх реакциях субстратного фосфорилирования – две из них в гликолизе, третья в цикле Кребса на уровне сукцинил-КоА. Полный энергетический баланс аэробного окисления глюкозы представлен на рисунке 9.8.

Рисунок 9.8. Энергетический баланс аэробного окисления глюкозы.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Похожие:

Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Календарно-тематическое планирование уроков химии 8 класс
Химия как часть естествознания. Химия  наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. Атомы и молекулы. Простые вещества....
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Закон тождества и несовместимость суждений в логике и в аргументации. «Предвосхищение оснований»
Споры простые и сложные, единичные и множественные, смешанные и несмешанные. Единая классификация споров
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Метаболизм как основа жизнедеятельности клетки
Одни соединения, выполнив свою функцию, становятся ненужными, в других возникает насущная потребность. В различных процессах метаболизма...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Рабочая программа курса химии к учебнику О. С. Габриеляна Составила З. С. Ковалева
«химический элемент» и формы его существования (свободные атомы, простые и сложные вещества), следования строгой логике принципов...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon + Повторительно-обобщающий урок обществознание 10 класс
Промежуточные комплексы, более сложные, чем элементы, но менее сложные, чем сама система
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Яма (нравственность), 2) нияма
Арии – народ, пришедший на территорию древней Индии. Арии принесли в Индию учение Веды: Высшее Духовное Учение, в дальнейшем предопределившее...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Наша воля чиста, как слеза: в тонком Мире Гордона – Войне армагеддон!
Главное, не стремиться лично увидеть принявших Учение. Пути нужды неожиданны. И не делайте Учение слишком легким. Легкость овладения...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Е. Я. Басин семантическая философия искусства москва семантическая философия искусства
У семантика Ричардса с са­мого начала мы находим ясную постановку этих двух про­блем как главных теорий искусства. «Две опоры, на...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе...
Начает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, невозможно дать его определение...
Энзимология как учение о ферментах. Простые и сложные ферменты icon Что понимается под философией?
Эти вопросы, нельзя говорить о бытие. Мы выдвигаем в качестве антитезиса: философия не учение о бытие, а учение о познании
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов