Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_225

Jméno autora:Mgr. Bartošíková Hana Třída/ročník:3. (7.) Datum vytvoření: Vzdělávací oblast:Člověk a příroda Tematická oblast: biochemie Předmět: Chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Metabolismus Klíčová slova: Anabolismus, katabolismus, exergonické, endergonické reakce, makroergické přenašeče, ATP, fosforylace Druh učebního materiálu:prezentace

M ETABOLISMUS - 2. ČÁST

K ATABOLISMUS Energeticky bohaté živiny (sacharidy, bílkoviny, lipidy) jsou odbourávány oxidačními procesy na jednodušší sloučeniny a nakonec až na CO 2, H 2 O, NH 3 a močovinu. Dochází k uvolňování energie Funkce : Produkce chemické energie – ATP Poskytuje stavební materiál pro biosyntézu Vyrábí redukční činidlo NADPH

F ÁZE KATABOLISMU 1. Složitější molekuly živin jsou štěpeny na své stavební jednotky Bílkoviny  aminokyseliny Nukleové kyseliny  pět nukleotidů  sacharid, báze, fosfát Oligo a polysacharidy  monosacharidy  glukosa Lipidy  mastné kyseliny, glycerol 2. Nízkomolekulární sloučeniny jsou odbourávány na jedno- a dvouuhlíkaté látky (CO 2, acetylCoA) 3. AcetylCoA vstupuje do citrátového cyklu, kde je oxidován na CO 2, zisk energeticky bohatých vodíků, které jsou přenášeny v dýchacím řetězci na kyslík  uvolňuje se ATP

bílkoviny lipidy sacharidy Amino- kyseliny Glycerol MK Hexosy, pentosy pyruvát acetylCoA Citrá- tový cyklus Dýchací řetězec NH 4 + H2OH2O CO 2 1. fáze 3. fáze2. fáze S CHÉMA KATABOLISMU AEROBNÍCH ORGANISMŮ

A NABOLISMUS Z jednoduchých sloučenin vzniká mnoho složitějších (polysacharidy, lipidy, bílkoviny, nukleové kyseliny) Anabolické reakce vyžadují: energii ve formě ATP Redukční činidlo NADH, NADPH

V ZTAH ANABOLISMU A KATABOLISMU katabolismusanabolismus charakter Degradační (rozkladný) syntetický Chemická povaha dějů oxidačníredukční Energetická povaha reakcí exergonickéendergonické Vychází Ze široké škály látek Z mála prekurzorů Vede K několika málo konečným (odpadním) produktům k široké škále produktů 1. Mají protichůdný charakter

V ZTAH ANABOLISMU A KATABOLISMU 2. Vzájemně se doplňují Anabolismus potřebuje produkty katabolismu a naopak 3. Jsou si podobné Používají stejné chemické prostředky (NADH - NAD +, NADPH - NADP + ) Společný přenašeč energie (ATP) Probíhají mezi stejnými výchozími a konečnými látkami, ale v opačných směrech 4. Probíhají odděleně V různých částech buňky a často i v různých orgánech

E NERGETICKÝ METABOLISMUS K uskutečňování životně důležitých procesů potřebuje organismus neustálý přísun energie Dochází k přeměnám energie Samovolnost průběhů chemických dějů je charakterizována volnou (Gibbsovou) energií 1. Děje exergonické  G  0, procesy poskytující energii Mohou probíhat samovolně, katabolické děje 2. Děje endergonické  G  0, nutno dodat energii Musejí být spřaženy s reakcí, při které se energie uvolňuje

P ŘENAŠEČE CHEMICKÉ ENERGIE Mají schopnost: při exergonických reakcích energii zachytit při endergonických reakcích energii uvolnit = makroergické přenašeče Sloučeniny o vysoké energii Energie je vázána prostřednictvím makroergických vazeb Při hydrolýze se uvolní Nejvýznamnější je ATP (dále GTP, UTP …)

ATP Skládá se z adeninu, ribosy a třech zbytků k. fosforečné akumulátor energie pro všechny živé organismy Tvorba ATP - fosforylace z ADP a zbytku kys. fosforečné Substrátová, oxidativní, fotosyntetická Štěpení ATP: ATP+ H 2 O  ADP + P +2H +  G o = -33 kJ/mol ATP+ 2H 2 O  AMP + 2 P +4H +  G o = -66 kJ/mol Obr. 1: ATP

P OUŽITÉ ZDROJE Středoškolské učebnice chemie: MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia: 3. díl. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc s. r. o., ISBN RŮŽIČKOVÁ, Květoslava a Bohumír KOTLÍK. Chemie II. v kostce. 3. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, ISBN Obrázek vytvořen v programu Chemsketch