Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Metabolismus sacharidů. Osnova ANABOLISMUS KATABOLISMUS ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MLÉČNÉ KVAŠENÍALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE KREBSŮV CYKLUS KONEČNÝ DÝCHACÍ.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Metabolismus sacharidů. Osnova ANABOLISMUS KATABOLISMUS ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MLÉČNÉ KVAŠENÍALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE KREBSŮV CYKLUS KONEČNÝ DÝCHACÍ."— Transkript prezentace:

1 Metabolismus sacharidů

2 Osnova ANABOLISMUS KATABOLISMUS ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MLÉČNÉ KVAŠENÍALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE KREBSŮV CYKLUS KONEČNÝ DÝCHACÍ ŘETĚZEC ENERGETICKÁ BILANCE FOTOSYNTÉZA PRIMÁRNÍ FÁZE SEKUNDÁRNÍ FÁZE FOTOSYSTÉM I FOTOSYSTÉM II SCHÉMA CALVINŮV CYKLUS FIXACE CO 2 U C4 ROSTLIN UMÍSTĚNÍ DĚJŮ

3 Osnova ANABOLISMUS KATABOLISMUS ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MLÉČNÉ KVAŠENÍALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE KREBSŮV CYKLUS KONEČNÝ DÝCHACÍ ŘETĚZEC ENERGETICKÁ BILANCE FOTOSYNTÉZA PRIMÁRNÍ FÁZE SEKUNDÁRNÍ FÁZE FOTOSYSTÉM I FOTOSYSTÉM II SCHÉMA CALVINŮV CYKLUS FIXACE CO 2 U C4 ROSTLIN UMÍSTĚNÍ DĚJŮ

4 Katabolismus glukosy  rozklad glukosy probíhá v několika na sebe navazujících dějích  začíná anaerobní glykolýzou, jejímž výsledkem je pyruvát, který může být zpracován třemi způsoby: a) aerobně v Krebsově (citrátovém) cyklu  pyruvát se před vstupem do Krebsova cyklu mění na Ac-CoA b) anaerobně mléčným kvašením c) anaerobně alkoholovým kvašením  výsledkem těchto dějů je energie, která se ukládá do ATP a do redukovaných koenzymů (NADPH+H + a FADH 2 )  redukované koenzymy vstupují do dýchacího řetězce, kde z nich organismus získává další energii

5 Katabolismus glukosy (schéma) ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA 2 ADP 2 P i 2 ATP 2 NAD + 2 NADH ALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE 2 acetyl-CoA 2 NAD + 2 NADH 2 HS-CoA 2 CO 2 2x citrátový cyklus 6 NAD + 2 FAD 6 NADH 2 FADH 2 2 GDP 2 P i 2 GTP 2 HS-CoA 4 CO 2 KONEČNÝ DÝCHACÍ ŘETĚZEC O2O2 H2OH2O 10 NADH 2 FADH 2 10 NAD + 2 FAD 34 ADP 34 P i 34 ATP 2 NADH 2 NAD + 2 NADH 2 NAD + 2 laktát2 ethanol 2 CO 2 glukosa 2 pyruvát KDE SE VZALO…? 10 NADH 2 FADH 2 MLÉČNÉ KVAŠENÍ

6 Umístění dějů KATABOLICKÉ DĚJE SE ODEHRÁVAJÍ V CYTOPLAZMĚ BUŇKY A V MITOCHONDRIÍCH CYTOPLAZMA MITOCHONDRIE

7 Popis mitochondrie KRISTA VNITŘNÍ MEMBRÁNA MATRIX VNĚJŠÍ MEMBRÁNA VNĚJŠÍ KOMPARTMENT (VNITŘNÍ KOMPARTMENT)

8 Umístění dějů II KREBSŮV CYKLUS GLUKOSA ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA PYRUVÁT AEROBNÍ OXIDACE AcCoA KONEČNÝ DÝCHACÍ ŘETĚZEC NADH+H + FADH 2 ATP NADH+H + GTP CO 2 H2OH2O ATP CYTOPLAZMA MITOCHONDRIE

9 Anaerobní glykolýza  probíhá bez přístupu vzduchu  evolučně se jedná o archaický děj, není cyklický!!!  je málo energeticky výnosný  probíhá u všech organismů  probíhá v cytoplazmě, nejčastěji pak v buňkách příčně pruhovaného svalstva a v srdečním svalstvu  děj řízený celou řadou enzymů  vzniká málo ATP na úrovni substrátu (substrátová fosforylace) O2O2 ATP

10 Anaerobní glykolýza (souhrnná rovnice) glukosa + 2 NAD + + 2ADP + 2 P i 2 NADH + 2 pyruvát + 2 ATP + 2 H 2 O + 4H + vzniká rozpadem glukosy redukovan ý koenzym !!! ENERGI E!!!

11 Anaerobní glykolýza (popis) 1)glukosa je fosforylována na glukosa-6-fosfát  k tomu dochází proto, aby se glukose nepodařilo uniknout z buňky (stává se z ní iontová sloučenina) 2)glukosa-6-fosfát se izomeruje na fruktosa-6-fosfát  molekula fruktosa-6-fosfátu je symetričtější 3)fruktosa-6-fosfát se fosforyluje na fruktosa-1,6-bisfosfát 4)fruktosa-1,6-bisfosfát se štěpí na dva tříuhlíkaté štěpy  dihydroxyacetonfosfát nepostupuje dále, dokud se nepřesmýkne na molekulu glyceraldehyd-3-fosfátu, tento jev slouží jako regulace anaerobní glykolýzy 5)glyceraldehyd-3-fosfát je fosforylován na 1,3-bisfosfoglycerát 6)z 1,3-bisfosfoglycerátu se uvolní fosfát za vzniku ATP a 3-fosfoglycerátu 7)3-fosfogylcerát se izomeruje na 2-fosfoglycerát, který je následně dehydratován na fosfoenolpyruát 8)fosfoenolpyruvát ztrácí svůj fosfát za vzniku ATP a pyruvátu

12 Anaerobní glykolýza (schéma) OH O HO CH 2 OH GLUKOSA ATPADP FOSFORYLACE OH O HO CH 2 O P GLUKOSA-6-FOSFÁT P CH 2 – O O – CH 2 P OH HO O CH 2 OH O – CH 2 P OH HO O IZOMERACE GLUKOSA-6-FOSFÁT SE IZOMERUJE NA SYMETRIČTĚJŠÍ MOLEKULU FRUKTOSA-6-FOSFÁT ATP ADP FRUKTOSA-6-FOSFÁT FRUKTOSA-1,6-BIFOSFÁT FOSFORYLACE ŠTĚPENÍ NA DVA TŘÍUHLÍKATÉ CUKRY CH 2 OH C=O CH 2 O P DIHYDROXYACETONFOSFÁT CHO HC–OH CH 2 O P GLYCERALDEHYD-3-FOSFÁT IZOMERACE GLUKOKINASA GLUKOSAFOSFÁT- ISOMERASA 6-FOSFOFRUKTO- KINASA FRUKTOSABISFOSFÁTALDOLASA TRIOSAFOSFÁTISOMERASA

13 Anaerobní glykolýza II (schéma) CHO HC–OH CH 2 O P GLYCERALDEHYD-3-FOSFÁT 1,3-BISFOSFOGLYCERÁT P COO HC–OH CH 2 O P 2 COO - HC–OH CH 2 O P 2 3-FOSFOGLYCERÁT COO - HC–O CH 2 OH P 2 2-FOSFOGLYCERÁT COO - C–O CH 2 P 2 FOSFOENOLPYRUVÁT COO - C = O CH 3 2 P 2 2 NAD + 2 NADH+H + FOSFORYLACE 2 ATP 2 ADP IZOMERACE DEHYDRATACE 2 H 2 O 2 ATP2 ADP PYRUVÁT GLYCERALDEHYDFOSFÁT- DEHYDROGENASA FOSFOGLYCERÁTKINASA FOSFOGLYCERÁTMUTASA ENOLASA PYRUVÁTKINASA

14 Anaerobní glykolýza (bilanční schéma) ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA GLUKOSA ATP PYRUVÁT 2 ATP NADH+H + 2

15 Osudy pyruvátu I 1.za anaerobních podmínek se pyruvát přeměňuje na laktát – MLÉČNÉ KVAŠENÍ COO - C = O CH 3 pyruvát (anion kyseliny pyrohroznové) LAKTÁTDEHYDROGENASA RED. NADH+H + NAD + COO - H – C – OH CH 3 laktát (anion kyseliny mléčné) Laktát vzniká při velké/nadměrné fyzické námaze. Protože se jedná o kyselinu, dochází k okyselování cytoplazmy svalových buněk, což se projevuje bolestí svalů. Při relaxaci (svalů) dochází k vyplavování laktátu do krve, kterou se dostává do jater, kde je resyntetizován na glukosu. Tento cyklus laktátu nazýváme Coriho cyklus.

16 Osudy pyruvátu II 2.za anaerobních podmínek může dojít k alkoholovému kvašení COO - C = O CH 3 PYRUVÁT PYRUVÁTDEKARBOXYLASA - CO 2 C CH 3 HO ACETALDEHYD ALKOHOLDEHYDROGENASA CH 2 OH CH 3 ETHANOL NADH+H + NAD + Alkoholové kvašení se využívá při výrobě alkoholických nápojů (pivo, víno). Kvasinky jsou schopné žít v maximálně 15% alkoholu (pak se pro ně stává jedem) Silnější alkohol je nutné připravovat destilací.

17 Metabolismus alkoholu  alkohol (ethanol) je postupně oxidován na acetaldehyd a následně na kyselinu octovou  kyselina octová se buď spontánně štěpí na CO 2 a H 2 O, nebo vstupuje v podobě acetylkoenzymuA do Krebsova cyklu  z 1 molekuly ethanolu získáme energii 15 ATP C CH 3 HO ACETALDEHYD ALKOHOLDEHYDROGENASA CH 2 OH CH 3 ETHANOL NADH+H + NAD + C CH 3 OHO KYSELINA OCTOVÁ ACETALDEHYDOXIDASA

18 Osudy pyruvátu III 3.Aerobní odbourávání pyruvátu Dochází k tzv. oxidativní dekarboxylaci COO - C = O CH 3 PYRUVÁT PYRUVÁTDEKARBOXYLASA NADH+H + NAD + CH 3 – C SCoA O + CO 2 AKTIVOVANÁ KYSELINA OCTOVÁ Tato reakce probíhá v cytoplazmě buňky. Aktivovaná kyselina octová neboli acetylkoenzymA se přenáší přes mitochondriální membránu a v mitochondriích vstupuje do Krebsova cyklu Ac-CoA obsahuje makroergní vazbu, je to tedy makroergická sloučenina MAKROERGICKÁ VAZBA

19 Krebsův cyklus (úvod) Krebsův cyklus má mnoho názvů:  Krebsův cyklus  citrátový cyklus  cyklus trikarboxylových kyselin  cyklus kyseliny citrónové  TCA cyklus Probíhá v matrix mitochondrie. Popis:  jedná se o cyklický děj (může být kdykoliv přerušen, podle toho, jaké látky tělo zrovna potřebuje)  dochází ke dvěma dekarboxylačním reakcím – oxidační reakce (produkce redukovaných koenzymů 1xFADH 2 a 3xNADH+H +, které dále vstupují do dýchacího řetězce)

20 Krebsův cyklus (schéma) CITRÁTISOCITRÁT 2-OXOGLUTARÁT NAD + CO 2 NAD + NADH+H + CO 2 CoASH SUKCINYLKOENZYM A GDP + P GTP CoASH SUKCINÁT FADH 2 FAD FUMARÁTH2OH2O L-MALÁT NAD + NADH+H + OXALACETÁT H2OH2O CH 3 COSCoA CoASH NADH+H +

21 Krebsův cyklus (bilanční schéma) KREBSŮV CYKLUS CH 3 COSCoA H2OH2O KOENZYMY (oxidované) CO 2 REDUKOVANÉ KOENZYMY GTP

22 Konečný dýchací řetězec  jedná se o „zakončení“ katabolické dráhy glukosy (i jiných sloučenin)  jedná se o aerobní děj  vstupuje do něj kyslík a redukované koenzymy, probíhá na vnitřní mitochondriální membráně  elektronový transportního řetězec  Enzym ATP-synthasa ELEKTRONOVÝ TRANSPORTNÍ SYSTÉM NADH+H + FADH 2 ATP- synthasa O2O2 H2OH2O ATP

23 Konečný dýchací řetězec (průběh)  redukované koenzymy se před vstupem do konečného dýchacího řetězce rozpadají dle rovnic:  NADH+H + → NAD H + + 2e -  FADH 2 → FAD + 2H + + 2e -  elektrony, mající vysoký energetický potenciál, jsou této energie postupně zbavovány přechodem přes elektronový transportní řetězec (cytochromy…)  ten je energie zbavuje postupně (kdyby elektrony vydaly všechnu svou energii zároveň, znamenalo by to smrt buňky)  vodíkové kationty se dostávají ven přes mitochondriální membránu a při svém návratu dodávají energii enzymu ATP-syntasa, který ji váže do vazeb ATP

24 cyt.a cyt.a 3 „Cu 2+ “ IV cyt. b cyt. c 1 Fe 2 S 2 III I FMN FMNH 2 Fe 2 S 2 Fe 4 S 4 cyt. c CoQ i CoQH 2 FAD FADH 2 Fe 2 S 2 II Konečný dýchací řetězec (schéma) ATP-synthasa MITOCHONDRIÁLNÍ MEMBRÁNA NADH+H + a FADH 2 se dostanou k mitochondriální membráně a dojde k jejich rozkladu. NADH+H + 2e - 2H + NAD + FADH 2 FAD 2e - 2H + ELEKTRONY procházejí elektronovým transportním řetězcem a nakonec se spojí s 2H + a O 2 za vzniku vody. VODÍKOVÉ KATIONTY se dostávají na vnější stranu membrány a při návratu roztáčí ATP-synthasu. 2H + 4H + 6H + 2H + 8H + 2H +1/2O21/2O2 4H + 12H + 2e - H2OH2O ADP+P ATP

25 Proč se H + vrací?  kationty H + v konečném dýchacím řetězci procházejí vnitřní mitochondriální membránou a hromadí se ve vnějším kompartmentu VNITŘNÍ MIT. MEMBRÁNA S ATP-SYNTHASOU MATRIX VNĚJŠÍ KOMPARTMENT  nahromadění H + ve vnějším kompartmentu v něm způsobuje zvýšení koncentrace H + (a tím i elektrického gradientu)  H + se vrací zpět do matrix proto, aby vyrovnaly rozdíl koncentrací (a tím i elektrického gradientu)  Nezapomeňme, že při tomto ději vzniká ATP!!!

26 Energetická bilance  energetická bilance nám ukáže energetický výtěžek všech výše popsaných cyklů  při jejím sestavení vycházíme z toho, že:  1x NADH+H + … … … 3 ATP  1x FADH 2 … … … 2 ATP  1x GTP … … … 1 ATP  Bilance na jednu molekulu glukosy:  anaerobní glykolýza: spotřeba: 2 ATP zisk: 4 ATP + 2 NADH+H + = 10 ATP zisk: 4 ATP + 2 NADH+H + = 10 ATP celkem: 8 ATP celkem: 8 ATP  oxidativní dekarboxylace pyruvátu (2x): 2 NADH+H + = 6 ATP  Krebsův cyklus (2x) = 6 NADH+H FADH GTP = 24 ATP  Celková bilance na molekulu glukosy: 38 ATP

27 38, ale…  v učebnicích biochemie a chemie se setkáváme s různými hodnotami zisku ATP na molekululu glukosy:  32  36  38 …………  38 ATP je největší možný teoretický výtěžek  36 ATP započítává spotřebu 2 ATP, při přenosu dvou molekul NADH+H + z cytoplazmy do mitochondrie přes membránový člunek (o kterém mnoho lidí neví)  ve skutečnosti (v živé buňce) vzniká něco okolo 30 ATP

28 Anabolismus sacharidů  Podle zdroje uhlíku pro tvorbu sacharidů rozlišujeme:  Autotrofní organismy (litotrofní)  schopnost tvorby sacharidů z jednoduchých anorganických látek (CO 2 )→ fotosyntéza  zelené rostliny, sinice, některé řasy…  Heterotrofní organismy (organotrofní)  využívají pro tvorbu sacharidů 3-4 uhlíkové organické sloučeniny vzniklé v průběhu katabolismu:  laktát  glycerol  meziprodukty Krebsova cyklu (pyruvát…)  většina organismů Podrobnější rozdělení

29 Rozdělení organismů (podle zdroje E)  ve vztahu ke zdroji energie rozlišujeme organismy:  Organismy fototrofní  využívají energii slunečního záření  FOTOAUTOTROFNÍ (=FOTOLITOTROFNÍ)  ENERGIE ZE SLUNCE, UHLÍK Z ANORGANICKÝCH LÁTEK  FOTOHETEROTROFNÍ (=FOTOORGANOTROFNÍ)  ENERGIE ZE SLUNCE, UHLÍK Z ORGANICKÝCH LÁTEK  Organismy chemotrofní  Využívají energii chemických vazeb  CHEMOAUTOTROFNÍ (=CHEMOLITOTROFNÍ)  ENERGIE Z CHEM.VAZEB, UHLÍK Z ANORGANICKÝCH LÁTEK  CHEMOHETEROTROFNÍ (=CHEMOORGANOTROFNÍ)  ENERGIE Z CHEM.VAZEB, UHLÍK Z ORGANICKÝCH LÁTEK

30 Fotosyntéza  Kdo?  vyšší rostliny, zelené a hnědé řasy, sinice, purpurové a zelené bakterie  Co ji umožňuje?  přítomnost fotoreceptorů (=pigmentů absorbujících záření)  většinou se využívají chlorofyly a,b jejichž činnost doplňují karotenoidy chlorofylykarotenoidychlorofylykarotenoidy  Co to je?  z hlediska syntézy glukosy anabolický děj  více viz. fotosynéza II

31 Chlorofyl a,b

32 Karotenoidy

33 Fotosyntéza II  Fyzikální hledisko: přeměna energie slunečního záření na energii chemickou  Chemické hledisko: převedení uhlíku z oxidačního čísla IV (nízký obsah energie) na redukovaný materiál s vysokým obsahem energie (sacharidy) Fotosyntéza je soubor chemických reakcí, v jejichž průběhu dochází k pohlcování energie slunečního záření, která je využita k přeměně jednoduchých anorganických sloučenin na látky organické. ATP FOTOSYNTÉZA CO 2 sacharidy REDUKCE E E +TEPLO

34 Souhrnná rovnice fotosyntézy 6 CO H 2 O ΔG 0 = 2826 kJ. mol -1 ☼ C 6 H 12 O O H 2 O 6 CO H 2 O C 6 H 12 O 6 ☼ ZJEDNODUŠENĚ: ZÁKLADNÍ ROVNICE: ΔG 0 – Gibbsova energie

35 Fotosyntéza bez vody  nižší fotosyntetyzující organismy užívají jako redukční činidlo místo vody sulfan, vodík, nebo organické kyseliny  neprodukují tedy kyslík O HH ½O H+H+ H+H+ e–e– e–e– S HH SULFAN HH VODÍK KARBOXYLOVÁ KYSELINA OH O RC

36 Průběh fotosyntézy  Fotosyntéza probíhá ve dvou oddělených, ale na sebe navazujících fázích  fáze primární (světelná)  přítomnost světla  vzniká při ní ATP a NADPH+H +  ATP slouží v další fázi jako zdroj energie  NADPH+H + slouží jako zdroj vodíkových protonů  uvolňuje se kyslík  fáze sekundární (temnostní)  dochází během ní k syntéze glukózy z CO 2 ATP H+H+ H+H+ NADP O2O2 O2O2 O2O2 glukosa

37 Primární (světelná) fáze  všechny reakce jsou podmíněny adsorpcí slunečního záření chlorofylovými molekulami CHLOROPLAST  molekula chlorofylu umožňuje přeměnu energie fotonů slunečního záření na energii excitovaných elektronů  tato energie je využita při syntéze ATP a NADH+H +  primární fáze probíhá za účasti dvou fotosystémů (pouze u vyšších rostlin)

38 Fotosystém I  fotosystém I obsahuje dlouhovlnější formy chlorofylu a s adsorpcí světla do 700 nm (proto označení P 700 )  po adsorpci světelného kvanta dojde k redukci oxidačněredukčního potenciálu a k uvolnění elektronů, které se přesouvají na dosud neznámý akceptor Z a odtud:  se přesouvají na NADP + a redukují jej na NADPH+H + ( zdroj H + je fotolýza vody )  se můžou vrátit zpět na P 700, přičemž část jejich energie se využije na tvorbu ATP (=cyklická fosforylace) P 700 NADP + NADPH+H + H2OH2O ½ O 2 2H + 2h.ν 2 e - FOTOLÝZA VODY ADP ATP Z

39 Fotosystém II  fotosystém II obsahuje krátkovlnější formy chlorofylu a, maximální délka přijatého záření je 680 nm (odtud P 680 )  po adsorpci světelného kvanta dojde k uvolnění elektronů, které:  nejprve redukují systém Q  pak přes plastochinon (nebo plastokyanin, či cytochrom f) přechází na fotosystém I a nahrazují elektrony, které byly použity v předchozích reakcích (=necyklická fosforylace); vzniká ATP  fotosystém II se sám navrátí do původního stavu po přijetí elektronů vzniklých při fotolýze vody P 680 P 700 ADP ATP H2OH2O ½ O 2 2H + 2 e - FOTOLÝZA VODY Q 2h.ν PLASTOCHINON

40 Primární fáze (schéma) P 700 P 680 NADP + NADPH+H + H2OH2O ½ O 2 2H + ADP ATP 2 e - PO PŘIJETÍ ENERGIE SE UVOLŇUJÍ ELEKTRONY ELEKTRONY SE UPLATNÍ PŘI TVORBĚ NADPH+H + NEBO ELEKTRONY „PODSTOUPÍ“ CYKLICKOU FOSFORYLACI VZNIKÁ ATP FOTOSYSTÉM I PO PŘIJETÍ ENERGIE SE UVOLŇUJÍ ELEKTRONY ELEKTRONY UMOŽNÍ NÁVRAT FOTOSYSTÉMU I DO PŮVODNÍHO STAVU FOTOSYSTÉM II PRŮBĚH PRIMÁRNÍ FÁZE DOPLŇUJE FOTOLÝZA VODY FOTOLÝZA VODY 2h.ν Q Z

41 Primární fáze (poznámky)  Cyklická x necyklická fosforylace  při obou dějích vzniká ATP  cyklická = elektrony poskytuje P 700 a vrací se do P 700 (cyklus)  necyklická = elektrony poskytuje P 680 a putují do P 700  Fotolýza vody  rovnicí ji lze vyjádřit: H 2 O → 2 H + + 2e - + ½ O 2  Vznik kyslíku a NADPH+H +  při cyklické fosforylaci se neuplatňuje voda → nevzniká kyslík, nevzniká NADPH+H +  při necyklické fosforylaci se uplatňuje voda → vzniká kyslík, vzniká NADPH+H +

42 Sekundární fáze  nevyžaduje světelnou energii  dochází k biosyntéze sacharidů z CO 2 za využití:  ATP (zdroj energie)  NADPH+H + (redukční činidlo)  biosyntéza sacharidů se odehrává v kapalné části chloroplastu (stroma) a v cytosolu  realizuje ji několik metabolických cest – nejznámější je Calvinův cyklus ATP Calvinův cyklus H2OH2O ½ O 2 CO 2 HEXOSY produkce NADPH+H+ fotolýza vody necyklická a cyklická fosforylace PRIMÁRNÍ FÁZESEKUNDÁRNÍ FÁZE

43 Calvinův cyklus (popis)  Lze rozlišit tři fáze  fixace CO 2 v organické formě  redukce aktivovaného CO 2 za vzniku hexosy  regenerace akceptoru CO 2  CO 2 se navazuje na molekulu ribulosa-1,5-bifosfátu za vzniku nestabilního meziproduktu (6 C), který se ihned rozpadá na 3-fosfogylcerát  3-fosfoglycerát je fosforylován pomocí ATP – vzniká 1,3-bisfosfoglycerát a ten je následně redukován pomocí NADPH+H + na glyceraldehyd-3-fosfát:  část glyceraldehyd-3-fosfátu se kondenzuje za vzniku fruktosa- 1,6-bifosfátu (ten se mění na glukosa-6-fosfát)  druhá část se mění na ribulosa-1,5-bifosfát, který umožňuje fixaci dalšího CO 2

44 Calvinův cyklus (schéma) PP ribulosa-1,5-bifosfát nestabilní meziprodukt obsahující 6 atomů uhlíku 6 molekul CO 2 P 12 3-fosfoglycerát P 12 glyceraldehyd-3-fosfát 12 NADPH+H + 12 ATP 12 NADP+ 12 ADP+P i P 10 glyceraldehyd-3-fosfát 6 ATP 6 ADP 4 P i P glukosa-6-fosfát P 2 glyceraldehyd-3-fosfát NA RIBULOSA-1,5-BIFOSFÁT SE NAVÁŽE CO 2 ZE VZDUCHU VZNIKÁ TEN SE ROZPADÁ NA: PROBĚHNE FOSFORYLACE POMOCÍ ATP A REDUKCE POMOCÍ NADPH+H + VZNIKÁ: ČÁST KONDEZUJE ZA VZNIKU GLUKOSA-6-FOSFÁTU ČÁST OBNOVUJE RIBULOSA-1,5-BIFOSFÁT 6

45 C3 rostliny  C3 rostliny jsou takové, které využívají Calvinův cyklus  jedná se o většinu rostlin a řas  název „C3 rostliny“ byl zvolen proto, že první produkt asimilace oxidu uhličitého je tříuhlíkatá sloučenina 3-fosfoglycerát COO - HC–OH CH 2 O P 3-FOSFOGLYCERÁT

46 C4 rostliny  př. kukuřice, cuktrová třtina, plevele…  primárním akceptorem je fosfoenolpyruvát a meziprodukt je oxalacetát (4 uhlíkatá sloučenina = C4)  oxalacetát se redukuje na malát (kyselina jablečná), který se rozkládá na CO 2 a pyruvát  tímto způsobem se v místě Calvinova cyklu vytváří vysoká koncentrace CO 2 a to umožňuje velkou rychlost a účinnost fotosyntézy

47 Fixace CO 2 u C4 rostlin fosfoenolpyruvát CO 2 ze vzduchu oxalacetátmalátpyruvát CO 2 Calvinův cyklus FOSFOENOLPYRUVÁT NA SEBE VÁŽE CO 2 VZNIKÁ: OXALACETÁT SE REDUKUJE NA: MALÁT SE ROZPADÁ NA: CO 2 VSTUPUJE DO CALVINOVA CYKLU VZNIKÁ: glukosa-6-fosfát ZMĚNA PYRUVÁTU


Stáhnout ppt "Metabolismus sacharidů. Osnova ANABOLISMUS KATABOLISMUS ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MLÉČNÉ KVAŠENÍALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ AEROBNÍ OXIDACE KREBSŮV CYKLUS KONEČNÝ DÝCHACÍ."

Podobné prezentace


Reklamy Google