10. Energie
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
volné – kyselina askorbová
vázané - NAD+ , NADP+, FAD, nebo cytochromy, všechny vázané přenašeče jsou koenzymy oxidoreduktáz
NAD+
redukcí může přijmout 2 elektrony a jeden vodíkový ion (H+) a přejít na formu NADH
jeho součástí je amid kyseliny nikotinové, vitamin niacin
jeho hlavním úkolem v metabolismu je přijímat vodíkové atomy (resp. elektrony) v dehydrogenačních katabolických reakcích (redukce NAD+ na NADH) a přenášet je do dýchacího řetězce, kde se NAD+ regeneruje.
NADPH
buňky ho používají jako redukční činidlo v biosynthesách (temná fáze fotosynthesy, biosynthesa mastných kyselin apod.)
hlavním zdrojem redukovaného NADPH je v živočišných a houbových buňkách pentózofosfátový cyklus, v rostlinných je to světelná část fotosyntézy
NADP+
oxidovaná forma redukčního činidla NADPH
Získáváni energie buňkou
energie může být z organických látek uvolňována dvěma základními způsoby
ANAEROBNÍ metabolismus – probíhá v cytoplazmě, zahrnuje pouze glykolýzu, popř. na ni navazující kvašení (např. mléčné, alkoholové), energetický zisk je uložen ve formě ATP a NADH
AEROBNÍ metabolismus – probíhá v mitochondriích, zahrnuje glykolýzu a na ni navazující Krebslův cyklus a dýchací řetězec, energetický zisk je uložen ve formě ATP, NADH a FADH2
GLYKOLÝZA
děj, při němž je glukosa v buňce za anaerobních podmínek odbourávána na pyruvát (3 a tomy uhlíku, sůl kyseliny pyrohroznové) za uvolnění energie v podobě ATP
probíhá v cytoplazmě buňky
konečný zisk energie z glykolýzy představují 2 molekuly ATP a z 1 molekuly glukosy
pyruvát následně vstupuje do dalších reakcí
za anaerobních podmínek je pyruvát dále zpracováván cestami souhrnně označovanými jako kvašení (fermentace), nejčastěji vzniká:
kyselina mléčná (laktát) – probíhá u některých mikroorganismů jako tzv. mléčné kvašení
etanol – probíhá u některých mikroorganismů jako tzv. alkoholové kvašení (odštěpí se CO2)
za aerobních podmínek podléhá pyruvát oxidační dekarboxylaci za vzniku acetylkoenzymu A (acetyl-CoA je také produktem odbourávání MK a některých amk, jeho prostřednictvím je Krebsův cyklus napojen na procesy odbourávání všech typů živin – sacharidy, lipidy, bílkoviny)
KREBSŮV CYKLUS
sled reakcí, při kterých je acetylkoenzym A odbouráván na oxid uhličitý a redukované koenzymy (NADPH + H+, FADH2), které dále vstupují do dýchacího řetězce
probíhá v matrix mitochondrií
acetylkoenzym A se v Krebsově cyklu váže na oxalacetát za vzniku kyseliny citronové, která v dalších krocích postupně ztrácí 2 uhlíky za vzniku 2 molekul CO2 (dekarboxylace) a vodíky (dehydrogenace) za vzniku NADPH + H+, FADH2 a obnovení oxalacetátu, který vstupuje do Krebsova cyklu
DÝCHACÍ ŘETĚZEC
řetězec přenašečů elektronů (strukturně podobných hemoglobinu nebo i chlorofylu)
probíhá na vnitřní membráně mitochondrií
vodík vázaný v redukovaných koenzymech (NADPH + H+ a FADH2) je oxidován kyslíkem za vzniku vody a uvolnění velkého množství energie
vodík není s kyslíkem slučován přímo, oxidace je uskutečňována postupně přes několik stupňů (redoxních systémů) o stále vyšším potenciálu, přičemž se uvolňuje energie nutná k syntéze ATP
energie není uvolňována naráz, ale po částech a využívá se na tvorbu makroergických vazeb v molekulách ATP v procesu, který nazýváme oxidační fosforylace