Metabolismus sacharidů
Metabolismus sacharidů jsou rychlým zdrojem energie pro organismus sacharidy v potravě jsou monosacharidy (glukosa, fruktosa,...) oligosacharidy (maltosa, laktosa, sacharosa,...) polysacharidy (škrob, glykogen, celulosa)
Metabolismus sacharidů jsou organismem převáděny na monosacharidy (pomocí enzymů glykosidas) rezervní polysacharidy jsou štěpeny fosforolyticky (v přítomnosti „H3PO4“) na glukosa-1-fosfát monosacharidy jsou převáděny na glukosu > syntéza glykogenu > do krve
Metabolismus sacharidů pro metabolisování glukosy je třeba ji aktivovat ATP na glukosu-6-fosfát > anaerobní glykolýza (ATP) > pentosový cyklus – stavební látky pro nukleotidy
Anaerobní glykolýza odbourání glukosy na pyruvát a energii 3 fáze přeměna glukosy na glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenace na fosfoglycerát (zisk energie) přeměna na pyruvát energetická bilance aktivace glukosy (-2x ATP) 2x syntéza 2 ATP (4 ATP) = zisk 2 ATP
Anaerobní glykolýza další přeměny pyruvátu Aerobní odbourání = oxidační dekarboxylace > acetyl-CoA + NADH + H+ CH3-CO-COOH + HSCoA → CH3-CO~SCoA + CO2 + 2 [H] Anaerobní odbourávání alkoholové kvašení
Anaerobní glykolýza mléčné kvašení bakterie mléčného kvašení, ve svalech při nedostatku O2
Anaerobní glykolýza
Anaerobní glykolýza
Anaerobní glykolýza
Anaerobní glykolýza
Pentosový cyklus převod „energie“ ze sacharidů na redukční činidlo NADPH + H+ > biosyntéza lipidů, steroidů,... nemá energetický význam – nevzniká ATP oxidace hexosy (glukosa-6-fosfát) na CO2 a pentosu (ribulosa-1,5,-bisfosfát) prekurzor nukleotidů DNA a RNA
Pentosový cyklus
Pentosový cyklus
Fotosyntéza produktem jsou sacharidy (také v glukoneogenezi) zabudování uhlíku z CO2 do energeticky bohatých struktur za využití světelné energie 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 ΔG = 2830 kJ.mol-1 endergonický děj – spotřebovává energii hν
Fotosyntéza lokalizace v thylakoidech barviva prokaryotické buňky – v cytoplasmě eukaryotické buňky – v chromatoforech a chloroplastech barviva chlorofyly – porfinový cyklus s Mg2+ a fytolem a, b, c, d, bakteriochlorofyl karotenoidy – karoteny, xanthofyly fykobiliny – fykocyanin, fykoerythrin
Fotosyntéza
Fotosyntéza b a
Fotosyntéza
Fotosyntéza 2 fáze světelná fáze – vznik ATP, NADPH + H+, O2 cyklický transport e- - cyklická fosforylace necyklický transport e- - necyklická fosforylace fotolýza vody temnostní fáze – asimilace CO2 do organických struktur
Světelná fáze fotosyntézy využívá 2 fotosystémy liší se účinností absorbce různých vlnových délek fotosystém I PI, respektive P700, chlorofyl a, maximum při 700 nm po ozáření dojde k odštěpení 2 e-, jejich zachycení FeS proteinem a předáním prostřednictvím redoxních přenašečů na feredoxin > přenos na cytochromy a plastochinon a návrat do PI zisk energie → syntéza ATP; cyklická fosforylace > jsou využity pro syntézu NADPH + H+ využití vodíků z vody
Světelná fáze fotosyntézy fotosystém II PII respektive P680, maximum při 680 nm chlorofyly a + b při syntéze NADPH + H+ se PI stává elektrondeficitním PII po ozáření odštěpí 2 e-, ty jsou zachyceny přenašečem Q předány přes systém redoxních přenašečů systému PI v průběhu předávání e- dochází k syntéze ATP necyklická fosforylace chybějící e- získá PII z vody
Světelná fáze fotosyntézy fotolýza vody H2O → 2 H+ + 2 e- + ½ O2 H+ - redukce NADP+ na NADPH + H+ e- - regenerace PII O2 – uvolňuje se do atmosféry hν
Světelná fáze fotosyntézy
Temnostní fáze fotosyntézy asimilace (fixace) CO2 na akceptor a redukce na sacharid ribulosa-1,5-bisfosfát – C3 rostliny fosfoenolpyruvát – C4, CAM rostliny C3 rostliny Calvinův cyklus vznik hexosy z CO2
Temnostní fáze fotosyntézy