Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТАБОЛІЗМ

Для здійснення реакцій конструктивного метаболізму необ­хідна енергія. Така енергія може бути одержана з різних дже­рел: фототрофні мікроорганізми використовують енергію світ­ла, літотрофи — енергію, яка вивільнюється при окисненні неорга­нічних сполук, органотрофи — енергію, яка вивільнюється при окисненні органічних сполук, тобто при катаболізмі.

Сукупність метаболічних реакцій, що зумовлюють перетво­рення енергії світла чи хімічних сполук (неорганічних або орга­нічних) у форму, яка може використовуватися у конструктивно­му метаболізмі (макроергічні сполуки та відновлювальні еквіва­ленти) називається енергетичним метаболізмом.

Макроергічні сполуки.Макроергічними називаються спо­луки, які містять макроергічні зв'язки, тобто зв'язки з висо­кою вільною енергією гідролізу. До таких сполук належать у першу чергу АТФ — основний носій біологічної енергії, а також ряд проміжних продуктів, що утворюються у процесі розкла­дання органічних субстратів (1,3-дифосфогліцерат, фосфоенолпіруват, ацилфосфат та ін.).

АТФ як кофермент для активації метаболітів. АТФ є своє­рідною "енергетичною валютою" клітини — безпосереднім дже­релом енергії для синтезу структурних компонентів клітини, транспорту поживних речовин у клітину, механічного руху та осморегуляції. Крім того, багато які проміжні продукти метаболізму для подальших перетворень у клітині потребують активації шля­хом перенесення груп. Така активація відбувається за допомо­гою АТФ. При цьому можливі три варіанти використання АТФ:

1. Цукри активуються перетворенням у відповідні фосфорильовані похідні:

Глюкоза + АТФ = Глюкозофосфат + АДФ.

2. Рибозо-5-фосфат активується в результаті перенесення дифосфатного залишка (пірофосфату):

Рибозо-5-фосфат + АТФ = Фосфорибозилдифосфат -І- АМФ.

3. Деякі з неорганічних кислот, всі амінокислоти та неорга­нічний сульфат активуються приєднанням АМФ-групи з вивіль­ненням пірофосфату:

Жирна кислота + АТФ = Ацил-АМФ + Пірофосфат.

Амінокислота + АТФ = Аміноацил-АМФ + Пірофосфат.

Сульфат + АТФ = Сульфат-АМФ + Пірофосфат.

Відновлювальні еквіваленти. Це протони (атоми водню) та електрони, які утворюються при окисненні субстрату (в окисно-від­новних реакціях). Так, окиснення органічних сполук відбувається перенесенням електронів від донора до акцептора. За біологічно­го окиснення найчастіше відбувається одночасне перенесення двох електронів, при цьому від субстрату відщеплюються також два протони. Таке окиснення субстрату, яке відбувається з від­щепленням двох протонів, називається дегідруванням. Дегідрування субстратів здійснюють ферменти, які називаються дегідрогеназами. Причому в назвах багатьох дегідрогеназ вказується донор водню (протону), наприклад, малатдегідрогеназа, алкогольдегідрогеназа. Слід зазначити, що терміни донор водню та донор електронів вживаються як синоніми. Рівнозначними є також терміни акцептор водню та акцептор електро­нів, окиснення і дегідрування, відновлення і гідрування.

Піридиннуклеотиди. Багато які дегідрогенази переносять водень на один з двох коферментів — нікотинамідаденіндинук-леотид (НАД, в окисненій формі — НАД') або нікотинамідаденін-динуклеотидфосфат (НАДФ, в окисненій формі — НАДФ+) . Кофермент — це низькомолекулярна сполука, яка разом з фер­ментом бере участь у зв'язуванні та наступному перенесенні окремих фрагментів субстрату. Аналогічну роль при функціо­нуванні ферментів виконують також простетичні групи ферментів. Проте на відміну від коферменту, простетична група міцно зв'язана з ферментом і не відділяється від нього під час приєднання і перенесення фрагментів субстрату.Гру­пою, яка визначає функцію коферментів НАД і НАДФ, є амід ніко­тинової кислоти. Один водень переноситься з субстрату разом із парою електронів (у вигляді гідрид-іону) на піридинове кільце, дру­гий водень переходить у розчин. У результаті реакції НАД і НАДФ перетворюються відповідно у НАДН і НАДФН. Обидва коферменти вільно дисоціюють, тобто відділяються від одної дегідрогенази і пере­носять водень після зв'язування з іншим ферментом на інший акцеп­тор. Тому їх називають переносниками водню і поняття "відновлювальні еквіваленти" пов'язують саме з НАДН та НАДФН.

Виникає ряд закономірних запитань: яке відношення до енер­гетичного метаболізму мають відновлювальні еквіваленти? Чому, коли йдеться про енергетику мікробної клітини, мають на увазі АТФ і відновлювальні еквіваленти? Яке відношення до АТФ мають відновлювальні еквіваленти? НАДН переносить водень у дихаль­ний ланцюг, де при його окисненні (при перенесенні електронів від НАДН на кисень або інший акцептор електронів) вивільню­ється енергія, яка використовується для синтезу АТФ. Отже, НАДН бере участь у генерації енергії (синтезі АТФ) у мікробній клітині. Такий механізм синтезу АТФ, який спряжений з пере­несенням електронів у дихальному ланцюзі, називається окиснювальним фосфорилюванням (фосфорилювання при перенесенні електронів).

Щодо НАДФН, то вважають, що він бере участь, головним чином, у відновлювальних етапах процесів біосинтезу (конструк­тивного метаболізму).

ПРИНЦИП "БІОХІМІЧНОЇ ЄДНОСТІ"

Принцип "біохімічної єдності" — одна з небагатьох догм, яка визнається у наш час. Згідно з цим принципом, усі живі істоти, які існують на Землі, подібні у біохімічному відношенні. Цей принцип виражається, наприклад, в однаковості у всіх живих істот "будівельних блоків" для синтезу клітини, у ролі АТФ як універсального носія біологічної енергії, в універсальності генетичного коду, в універсальності плазматичної мембра­ни, у єдності шляхів перетворення цукрів і природи дихального ланцюга. Майже ідентичними у всіх живих істот є і центральні метаболічні шляхи. Існує лише декілька груп бактерій, у яких основні схеми метаболізму так чи інакше модифіковані — пере­важають якісь певні шляхи, а інші є скороченими чи якось змі­неними. Всі варіанти обміну речовин у мікроорганізмів можна звести до загальної схеми. Метаболічні шляхи формувались, очевидно, в ході еволюції, і можна вважати, що типовий для аеробних організмів біохімічний апарат виник відносно пізно, коли у повітрі з'явився кисень. У наш час важко з'ясувати, що являють собою скорочені метаболічні шляхи у деяких бактерій — примітивні особливості чи результат деградації.


Читайте також:

  1. Біотрансформація, або метаболізм
  2. ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПАСПОРТ БУДИНКУ
  3. КОНСТРУКТИВНИЙ МЕТАБОЛІЗМ
  4. Метаболізм жирів
  5. Паливно-енергетичний комплекс
  6. Паливно-енергетичний комплекс
  7. Паливно-енергетичний комплекс
  8. ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ФАКТОР
  9. Паливно-енергетичний, металургійний, машинобудівний, хіміко-лісовий, будівельнийкомплекси.
  10. Проміжний метаболізм
  11. Проміжні продукти метаболізму та стомлення




Переглядів: 3211

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
КОНСТРУКТИВНИЙ МЕТАБОЛІЗМ | ШЛЯХИ КАТАБОЛІЗМУ ГЛЮКОЗИ ТА ІНШИХ ВУГЛЕВОДІВ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.012 сек.