Введение в обмен веществ. Общие пути катаболизма

Описание: Обмен веществ или метаболизм представляет собой совокупность биохимических реакций, обеспечивающих функционирование живых систем. Последовательности ферментативных реакций образуют метаболические пути или циклы, направленные на синтез или распад определенного метаболита. Различают метаболические пути линейные и циклические.
Реферат содержит 1 файл: 

Введение в обмен веществ.doc

1.35 Мб | Файл microsoft Word  открыть 
Не получается скачать реферат Введение в обмен веществ. Общие пути катаболизма? - Техническая поддержка

Введение в обмен веществ.doc

  Введение в обмен веществ.  Общие пути катаболизма. 
 

    Обмен веществ или метаболизм представляет собой совокупность биохимических  реакций,  обеспечивающих функционирование живых систем. Последовательности ферментативных реакций образуют метаболические пути или циклы, направленные на синтез или распад определенного метаболита. Различают метаболические пути линейные и циклические.

    Метаболизм  представляет собой сложную сеть метаболических путей, в которых  одна последовательность связана с  другой благодаря наличию общих промежуточных продуктов (интермедиатов). Благодаря наличию узловых или ключевых метаболитов осуществляется взаимосвязь и взаимопереход различных классов соединений. Важнейшими ключевыми метаболитами являются глюкозо-6-фосфат, ацетил-КоА,  пируват, 2-кетоглутарат, оксалоацетат. Тесное переплетение метаболических путей обеспечивает клетке химическую эластичность, т.е. ее способность адаптироваться к изменению качественного состава поступающих субстратов.

    Принято выделять два аспекта метаболизма. Анаболизм -  совокупность метаболических путей, направленных на синтез компонентов различных структур организма и соединений, обеспечивающих его функционирование.  Пути анаболизма  являются энергозависимыми, т.е. протекают с расходованием энергии. Выделяют три стадии анаболизма

    На  первой стадии  из простых предшественников через ряд промежуточных продуктов  образуется мономеры, играющие роль строительных блоков (аминокислоты, нуклеотиды, моносахариды, жирные кислоты).

    На  следующей стадии из указанных мономеров образуются соответствующие полимеры: белки, полисахариды, полинуклеотиды.

    На  третьей стадии  в результате взаимодействия полимеров различных  классов образуются  надмолекулярные  комплексы, из которых в процессе самосборки образуются определенные клеточные  структуры.

    Анаболизм у человека имеет следующие особенности:

    1.Неспособность   использовать  СО2  в качестве единственного источника углерода

        2.Неспособность использовать азот  атмосферы в качестве  единственного  источника азота, зависимость  от поступающих в организм азотсодержащих органических веществ.

    3.Невозможность  эндогенного синтеза у человека  ряда соединений

таких как некоторые аминокислоты, некоторые  жирные кислоты  и витамины, которые  являются незаменимыми или эссенциальными факторами питания.

    Вторая  сторона метаболизма представлена катаболизмом, под которым понимают процессы,  направленные на  распад  исходных субстратов до  определенных конечных продуктов, сопровождающиеся  освобождением энергии. Выделяют три  этапа катаболизма:

    На  первом этапе происходит  распад биополимеров в желудочно-кишечном тракте до составляющих их мономеров. Он сопровождается освобождением небольшого количества энергии (около 1%).

    Второй  этап осуществляется в клетках различных  тканей и связан с преобразованием  мономеров в тканях до ключевых продуктов обмена (пируват, ацетил-КоА и т.д.).   Он более эффективен в энергетическом отношении ( примерно 20%).

    Последний заключительный этап катаболизма связан с превращением ключевых продуктов  обмена до конечных продуктов.  Это  происходит в ходе реакций цикла трикарбоновых кислот, работы митохондриальных электронтранспортных цепей и окислительного фосфорилирования   благодаря которым ключевые продукты расщепляются до СО2 и воды и освобождается около 80% энергии.

      

    В некоторых случаях, образовавшийся в ходе катаболизма промежуточный  продукт не превращается до конечных продуктов, а используется для процессов  анаболизма. Организму более выгодно  начинать синтез с промежуточных  продуктов распада, так как при  этом экономятся  энергия и субстраты. Метаболические пути, которые сочетают в себе не только распад, но и синтез новых соединений принято называть амфиболическими.

 

 Основная  идея существования процесса  катаболизма питательных веществ  сводится к извлечению из них энергии и промежуточных продуктов распада, в которых нуждаются процессы анаболизма. Таким образом, процессы анаболизма зависят от реакций катаболизма и без них осуществляться не могут.

    Общая  характеристика биологического окисления

    Биологическое окисление – это совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих в живых системах. Окислительно-восстановительные реакции – это реакции сопровождающиеся перераспределением электронов. Вещество, которое отдает электрон окисляется; соединение, которое принимает электрон восстанавливается. В зависимости от природы конечного акцептора различают следующие клетки:

  1. Анаэробы – клетки, которые используют в качестве конечного акцептора электронов органические вещества, например эритроциты
  2. Аэробы  –  это клетки которые используют в качестве конечного акцептора электронов молекулярный кислород , например, клетки головного мозга.
  3. Факультативные аэробы (большинство клеток высших организмов) могут использовать в качестве  акцепторов электронов либо кислород , либо органические вещества.

Пути  потребления кислорода

    Кислород, поступающий в клетки организма  человека, расходуется не только на окисление субстратов в дыхательной  цепи митохондрий, но и в других биохимических  реакциях. Все реакции, идущие с потреблением кислорода можно свести к четырем основным типам.

    Первый  тип - оксидазный.

     SH2  + 1/202              S   +   H2O    + Е

    Продуктами  реакции данного типа являются окисленные субстрат и вода эти реакции локализованы во внутренней   мембране митохондрий ( митохондриальные электронтранспортные цепи- МЭТЦ). Основное количество кислорода  в организме расходуется  по этому типу реакций.

    Второй  тип реакций - пероксидазный

     SH2   + O2                               S +  H2O2

    В реакциях данного типа образуется окисленный субстрат и перекись водорода. Этот тип реакций активно используют клетки, способные к фагоцитозу - лейкоциты, гистиоциты , в которых образующаяся перекись водорода расходуется на обезвреживание болезнетворных бактерий и распада неинфекционного материала, поглощенного клеткой.

    Третий  тип реакций - оксигеназный, который  может протекать по моно и диоксигеназному  механизмам. Монооксигеназный механизм реакций предусматривает включение  одного атома кислорода в окисляемый субстрат, а другой в молекулу воды .

     АН2   +  S  + O2                      А  +   SO  + H2O

Страницы:    12345   следующая
Поиск по сайту

Предметы