Sem 1 2011 Wprowadzenie do metab

BIOCHEMIA Wprowadzenie do metabolizmu Podstawowe pojecia, organizacja, utleniania biologiczne

Metabolizm sklada sie z wielu sprzezonych wzajemnie powiazanych reakcji

Fototrofy i chemotrofy róznia sie zródlem energii

Katabolizm lCzasteczki paliwa komórkowego → CO2 + H2O + energia uzyteczna Anabolizm • Uzyteczna energia + male czasteczki → zlozone czasteczki

Reakcja moze zachodzic spontanicznie, gdy zmiana energii swobodnej ∆ G jest ujemna

Przebieg reakcji termodynamicznie niekorzystnej jest mozliwy w wyniku sprzezenia z reakcja termodynamicznie korzystna

Uniwersalnym srodkiem wymiany energii swobodnej w ukladach biologicznych jest ATP

ATP posiada dwa wysokonergetyczne bezwodnikowe wiazania fosforanowe. Ortofosforan w przeciwienstwie do grupy γ-fosforanowej ma wiele form rezonansowych o zblizonej energii

Ladunek energetyczny = [ATP]+[ADP] / [ATP]+1/2 [ADP] +[AMP]

0 (tylko AMP)→1 (tylko ATP) Potencjal fosforylacyjny = [ATP] / [ADP] + [Pi]

Zwiazki o wyzszym i nizszym niz ATP potencjale fosforylacyjnym

Zwiazki o wysokim potencjale przenoszenia fosforanów moga byc wykorzystane do fosforylacji ADP tworzac czasteczke ATP

AcetyloCoA + H 2O⇒octan + CoA + H +

∆G= -31.4 J/mol

Przenosniki elektronów w procesie utleniania „paliwa molekularnego”

NADHmiejsce reaktywne

FAD

Elektrony o wysokim potencjale energetycznym moga byc uzyte w reakcjach biosyntezy. Glównym donorem elektronów w biosyntezach redukcyjnych jest NADP NAD PH

lW reakcjach obejmujacych utlenianie i redukcje wymiana energii swobodnej jest proporcjonalna do sklonnosci zwiazków reagujacych do oddawania lub pobierania elektronów lNa podstawie wartosci potencjalów oksydoredukcyjnych (Eo) mozna przewidziec kierunek przeplywu elektronów

Niektóre potencjaly oksydoredukcyjne o specjalnym znaczeniu u ssaków

lNADH, NADPH i FADH2 przy braku katalizatorów reaguja z O2 bardzo powoli. lStabilnosc tych równowazników redukcyjnych jest niezbedna do ich funkcji biologicznej poniewaz umozliwia enzymom kontrolowanie przeplywu energii swobodnej i sily redukcyjnej.

OKSYDOREDUKTAZY Oksydazy wykorzystuja tlen jako akceptor wodoru Dehydrogenazy nie moga wykorzystac tlenu jako akceptora wodoru

Hydroperoksydazy wykorzystuja nadtlenek wodoru lub organiczne nadtlenki jako substraty Oksygenazy katalizuja reakcje wprowadzenia tlenu do substratu

Etapy przyswajania energii

Przelaczniki molekularne l W ukladach biologicznych szlaki przekazywania sygnalów zawieraja molekularne wlaczniki i wylaczniki, które przekazuja informacje tylko wtedy, gdy sa wlaczone. l Bialka G stanowia powszechnie wystepujacy typ przelacznika, który przekazuje sygnal, tylko wtedy kiedy wiaze GTP, a ulega wyciszeniu w formie zwiazanej z GDP.

Receptor 7TM

W odpowiedzi na zwiazanie liganda receptory o siedmiu helisach transblonowych zmieniaja swoja konformacje i aktywuja bialka G

Bialka G –molekularne przelaczniki