Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Обмен веществ

План:

Этапы обмена веществ

Общий путь катаболизма

-1-

Обмен веществ -

СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ, ИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, А ТАКЖЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ.

Этапы обмена веществ:

Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Этапы обмена веществ:

Внутриклеточный

(промежуточный) обмен -

МЕТАБОЛИЗМ

Этапы обмена веществ:

3. Образование и выделение конечных продуктов из организма (СО₂, Н₂О и мочевина).

Внутриклеточный (промежуточный) обмен

=

МЕТАБОЛИЗМ

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Процесс

Поглощения,

Накопления и

преобразования

Организмом

Веществ

Окружающей среды

в вещества собственного тела

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Процесс поглощения, накопления и

преобразования организмом веществ

окружающей среды в вещества

собственного тела

А + В = АВ

E ↓

Метаболизм

Анаболизм

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

А + В = АВ

E ↓

Катаболизм

Процесс

Расщепления

Органических

Веществ и выведение продуктов распада из организма

СD = С + D

E ↑

Метаболизм

Анаболизм

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

А + В = АВ

E ↓

Катаболизм

Процесс расщепления органических веществ и выведение продуктов распада из организма

СD = С + D

E ↑

Функциональная активность организма

Вещества, участвующие в промежуточном обмене, называются метаболитами

Вещества, участвующие в промежуточном обмене называются метаболитами

Метаболиты

Анаболиты Катаболиты

Вещества, участвующие в промежуточном обмене называются метаболитами

Метаболиты

Анаболиты Катаболиты

Структурные СО₂, Н₂О,

Компоненты мочевина клеток

Выведение

из

Организма

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ
БЕЛКИ

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

аминокислоты		глицерол		ВЖК		моносахариды

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

мочевина

ПИРУВАТ

СН3

|

С=О

|

СООН

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

аминокислоты

глицерол

ВЖК

моносахариды

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА

мочевина	ПИРУВАТ	СН3
		|
		С=О
	АЦЕТИЛ-КоА	|

СООН

Стадии катаболизма основных пищевых веществ:

1. Распад макромолекул на свои структурные блоки (переваривание)

БЕЛКИ		ЛИПИДЫ		УГЛЕВОДЫ

аминокислоты

глицерол

ВЖК

моносахариды

ПИРУВАТ

АЦЕТИЛ-КоА

ОБЩИЙ

ПУТЬ

ЦТК КАТАБОЛИЗМА

Дыхательная цепь

-2-

ОБЩИЙ ПУТЬ

КАТАБОЛИЗМА

ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА

СООН

ПВК

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:

1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

3. Ацетилтрансфераза

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:

1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

3. Ацетилтрансфераза

КОФЕРМЕНТЫ:

1. ТДФ (В₁)

2. ФАД (В₂)

3. НАД⁺ (РР)

4. НSКоА

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:

1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

3. Ацетилтрансфераза

КОФЕРМЕНТЫ:

1. ТДФ (В₁)

2. ФАД (В₂)

3. НАД⁺ (РР)

4. НSКоА

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:

1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

3. Ацетилтрансфераза

КОФЕРМЕНТЫ:

1. ТДФ (В₁)

2. ФАД (В₂)

3. НАД⁺ (РР)

4. НSКоА

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:

1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты

3. Ацетилтрансфераза

КОФЕРМЕНТЫ:

1. ТДФ (В₁)

2. ФАД (В₂)

3. НАД⁺ (РР)НАДН₂

4. Н SКоА

5. Липоевая кислота

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:	СН3
1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты |

3. Ацетилтрансфераза_С=О

КОФЕРМЕНТЫ:	|
1. ТДФ (В1)
SKoA
2. ФАД (В2)
3. НАД+ (РР) →НАДН2	Ацетил-КоА

4. НSКоА

5. Липоевая кислота

- СО₂

Окислительное декарбоксилирование ПВК

СН₃

|

С=О

|

СООН

ПВК

ФЕРМЕНТЫ:	СН3
1. Пируватдекарбоксилаза

2. Пируватдегидрогеназа дигидролипоевой кислоты |

3. Ацетилтрансфераза_С=О

КОФЕРМЕНТЫ:			|
1. ТДФ (В1)
		SKoA
2. ФАД (В2)
3. НАД+ (РР) →НАДН2			Ацетил-КоА
4. НSКоА	Дыхательная
5. Липоевая кислота	цепь
	+ 1/	О
- СО2	2		2

3 АТФ + Н₂О

Цикл трикарбоновых кислот

=

Цикл лимонной кислоты

=

Цитратный цикл

=

Цикл Кребса

Ганс Адольф Кребс

(1900-1981)

SKoA

Ацетил-КоА

Образование цитрата

СООН

+	|	цитратсинтаза
СН2	+ НОН
	|
	- HSKoA

С=О

|

СООН

ЩУК

(оксалоацетат)

SKoA

Ацетил-КоА

Образование цитрата

	СООН		СООН
		|
	|	цитратсинтаза
	СН2
+	СН2	+ НОН
		|
	|	- HSKoA
	С=О		НО−С −СООН
			|
	|
			СН2
	СООН

|

ЩУК

(оксалоацетат) ^СООН

Лимонная кислота

(цитрат)

СООН

|

^СН2 аконитаза

|

НО−С −СООН

|

СН₂

|

СООН

Лимонная кислота

(цитрат)

СООН СООН

| |

^СН2 аконитаза ^СН2

| |

НО−С −СООН Н−С −СООН

| |

Н−С −Н Н−С −ОН

| |

СООН СООН

Лимонная кислота Изолимонная кислота

(цитрат) (изоцитрат)

СООН

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

Н−С −СООН

|

Н−С −ОН

|

СООН

Изолимонная кислота

НАД⁺ (РР)

(изоцитрат)

СООН

|

^СН2 изоцитратдегидрогеназа

|

Н−С −СООН

|

Н−С −ОН

|

СООН

Изолимонная кислота

НАД⁺ (РР)

(изоцитрат)

СООН

|

СН₂

|

Н−С −СООН

|

Н−С −ОН

|

СООН

Изолимонная кислота

изоцитратдегидрогеназа

НАД⁺ (РР) →НАДН₂

- СО₂Дыхательная цепь

+ ¹/₂О₂

3 АТФ + Н₂О

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

С =О

|

СООН

α-КГК

(изоцитрат) (α -кетоглутарат)

СООН

α-КГК

α-кетоглутаратдегидрогеназный

Комплекс

ФЕРМЕНТЫ:

1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза

2. α-кетоглутаратдегидрогеназа

3. Ацилтрансфераза

КОФЕРМЕНТЫ:

1. ТДФ (В₁)

2. ФАД (В₂)

3. НАД⁺ (РР)

4. НSКоА

5. Липоевая кислота

(α -кетоглутарат)

Последовательность реакций ЦТК

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата

СООН		α-кетоглутаратдегидрогеназный
|		комплекс
	ФЕРМЕНТЫ:
СН2
1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза
|		2. α-кетоглутаратдегидрогеназа
	3. Ацилтрансфераза
СН2		КОФЕРМЕНТЫ:
|		1. ТДФ (В1)
С =О		2. ФАД (В2)
|		3. НАД+ (РР) →НАДН
СООН		4. НSКоА		Дыхательная
		цепь
α-КГК		5. Липоевая кислота + 1/2О2
	- СО2	3 АТФ + Н2О
(α -кетоглутарат)

СООН |

СН₂

|

СН₂

|

С =О

|

SKoA

Сукцинил-КоА (активная форма янтарной кислоты)

СООН

|

СН2	сукцинаттиокиназа
|

СН₂

|

С =О

|

SKoA

Сукцинил-КоА

(активная форма

янтарной кислоты)

SKoA

Сукцинил-КоА (активная форма

сукцинаттиокиназа

+ НОН

- НSКоА

ГДФ + Н₃РО₄ →ГТФ

ГТФ + АДФ →ГДФ + АТФ

СООН

|

СН₂

|

СН₂

|

СООН

Янтарная кислота

(сукцинат)

янтарной кислоты)

Последовательность реакций ЦТК

Дегидрирование сукцината

СООН

|

_СН2 сукцинатдегидрогеназа

|

СН₂

|

СООН

Янтарная кислота

(сукцинат)

Последовательность реакций ЦТК

Дегидрирование сукцината

СООН

|

СН₂

_| сукцинатдегидрогеназа

СН2	ФАД (В2) → ФАДН2
|	Дыхательная
СООН	цепь
+ 1/	О	2
	2

Янтарная кислота	2 АТФ + Н2О
(сукцинат)

СООН

|

СН

| |

СН

|

СООН

Фумаровая кислота

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

Образование малата из фумарата

СООН

|

СН

| |

СН

|

СООН

фумараза

+ НОН

Фумаровая кислота

(фумарат)

Последовательность реакций ЦТК

Образование малата из фумарата

СООН

|

СН

| |

СН

|

СООН

СООН

|

фумараза СН₂

+ НОН |

НО−СН

|

СООН

Фумаровая кислота Яблочная кислота

(фумарат) (малат)

Последовательность реакций ЦТК

Дегидрирование малата

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

СООН

Яблочная кислота

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

Дегидрирование малата

СООН |

СН₂

^| малатдегидрогеназа

НО−СН

_| НАД⁺ (РР)

СООН

Яблочная кислота

(малат)

Последовательность реакций ЦТК

СООН |

СН₂

|

НО−СН

|

СООН

Дегидрирование малата

малатдегидрогеназа

НАД⁺ (РР) →НАДН₂

Дыхательная

цепь

+ ¹/₂О₂

СООН |

СН₂

|

С=О

|

СООН

Яблочная кислота 3 АТФ + Н₂О(малат)

ЩУК

(оксалоацетат)

Общая характеристика и энергетический эффект ЦТК

ЦТК

2 СО₂ 3НАДН₂

		Дыхательная
ФАДН		цепь
	+ 1/2О2
АТФ

11 АТФ

АТФ

Обмен веществ

План:

Этапы обмена веществ

Общий путь катаболизма

-1-

Обмен веществ -

СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ, ИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, А ТАКЖЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ.

Этапы обмена веществ:

Поступление веществ в организм (питание, дыхание)

Этапы обмена веществ:

Внутриклеточный

(промежуточный) обмен -

МЕТАБОЛИЗМ

Этапы обмена веществ:

3. Образование и выделение конечных продуктов из организма (СО₂, Н₂О и мочевина).

Внутриклеточный (промежуточный) обмен

=

МЕТАБОЛИЗМ

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Процесс

Поглощения,

Накопления и

преобразования

Организмом

Веществ

Окружающей среды

в вещества собственного тела

Метаболизм

Анаболизм Катаболизм

Процесс поглощения, накопления и

преобразования организмом веществ

окружающей среды в вещества

собственного тела

А + В = АВ

E ↓

Метаболизм

Анаболизм

Процесс поглощения, накопления и преобразования организмом веществ окружающей среды в вещества собственного тела

А + В = АВ

E ↓

Катаболизм

Процесс

Расщепления

Органических