Metabolismus III. Mgr. Radovan Sloup Gymnázium Sušice Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II CH- 4 Chemické reakce a děje, DUM č. 16 čtvrtý ročník čtyřletého studia

Metabolismus II. Metabolické reakce jsou složité, většinou vícestupňové a podmíněné přítomností enzymů – biokatalyzátorů. Řada z nich probíhá kontinuálně (v kruhu), produkty jedné reakce se stávají reaktanty reakce následné. Základními metabolickými dráhami jsou: - Krebsův cyklus - Glykolýsa - β-oxidace - proteosyntéza

β-oxidace - proces, při němž dochází k postupné oxidacidochází k postupné oxidaci mastných kyselin mastných kyselin (řetězec delší než 8 uhlíků) až na acetyl-CoA, který dále postupuje do Citrátového cyklu. Je zdrojem energie (u savců především pro srdce a játra). Jejím opakem je syntéza mastných kyselin, která se používá k ukládání energie. Má šest kroků. Metabolismus II. napiš strukturní vzorec kyseliny palmitové: C 15 H 31 COOH

OH O ~ ~ ~ mastná karb. kyselina ATP AMP + PP 2H dehydroacylkoenzym A oxidace hydroxyacylkoenzym A H2OH2O hydratace 2H oxidace oxoacylkoenzym A acetylkoenzym A koenzym A acylkoenzym A obr. 1 OH ~ acylkoenzym Akoenzym A β-oxidace ~

zpět na schéma Mastná kyselina se změní acyl-CoA-synthetasou na acyl-CoA (substituce hydroxylové skupiny za ~S-CoA). V cytosolu. Tato sloučenina vstupuje do β-oxidace. Tato substituce vyžaduje energii v podobě ATP. β-oxidace krok 1

zpět na schéma β-oxidace krok 2 L-karnitin přenese aktivovanou mastnou kyselinu z cytosolu do mitochondrií, kde je oxidována (tzv. beta-oxidace) obr. 1 obr. 2

zpět na schéma β-oxidace krok 3 Dehydrogenace sloučeniny v poloze β - mezi druhým a třetím uhlíkem vznikne dvojná vazba, přičemž dojde k hydrogenaci (redukci) molekuly FAD na FADH 2. dehydroacylkoenzym A

zpět na schéma β-oxidace krok 4 Následuje adice vody na nově vzniklou dvojnou vazbu.

zpět na schéma β-oxidace krok 5 Dehydrogenace nově navázané hydroxylové skupiny (redukce molekuly NAD + na NADH).

zpět na schéma β-oxidace krok 6 Za účasti koenzymu A se od sloučeniny odštěpí acetyl-CoA a nově vzniklá oxosloučenina acyl-CoA (s o dva uhlíky kratším zbytkem) postupuje zpět (dokud se všechny uhlíky řetězce mastné kyseliny takto neodštěpí). koenzym A ~

β-oxidace zpět na schéma Napiš vzorcem acetylkoenzymA a acylkoenzymA, vysvětli, jaký je mezi nimi rozdíl. zbytkem je obecný zbytek kyseliny zbytek kyseliny octové cvičení: R

β-oxidace zpět na schéma Jak může proběhnout oxidace v biochemii? K vysvětlení využij některou z fází β – oxidace. cvičení: odnímání vodíku, v některých případech postupné vnášení kyslíku do substrátu

METABOLISMUS III. Vytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání II Autor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium Sušice Předmět: Chemie (Chemické reakce a děje) Třída: čtvrtý ročník čtyřletého studia Označení: VY_32_INOVACE_Ch-4_16 Datum vytvoření: září 2013 Anotace a metodické poznámky β – oxidace je jednou ze základních biochemických drah. Má šest základních kroků. V jejím průběhu dochází k řadě reakcí, které jsou umožněny účinky specifických katalyzátorů – enzymů. Z toho důvodu je v úvodu celkové schéma procesu. Pokud najedete do oblasti šipky dílčí reakce, posunete se na konkrétní slide. Na něm je zmíněn její základní mechanismus a charakteristika včetně vzorců látek. Tato prezentace poskytuje přehled o β – oxidaci. Během a v závěru prezentace jsou jednoduché cvičení k orientaci v problematice metabolismu. Použité materiály: Honza, J.; Mareček, A.; Chemie pro čtyřletá gymnázia (3.díl). Olomouc: DaTaPrint, 2000;ISBN Čársky, J. a kol.; Chemie pro 3. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1986 Obr.1: staženo http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Animal_mitochondrion_diagram_cs.svg Obr.2: staženo http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Mitochondria,_mammalian_lung_-_TEM_(2).jpg Ostatní obrázky a schémata jsou dílem autora prezentace. Vše je vytvořeno pomocí nástrojů Power Point 2003, ChemSketch 11, Gimp 2, Malování Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.