Transcript Metabolismus sacharidů

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
hν
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
ΔG = 2830 kJ.mol-1
• endergonický děj – spotřebovává energii
Fotosyntéza
• lokalizace v thylakoidech
– 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
a
b
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
hν
H2O → 2 H+ + 2 e- + ½ O2
• H+ - redukce NADP+ na NADPH + H+
• e- - regenerace PII
• O2 – uvolňuje se do atmosféry
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