Galerie de cartes mentales Introduction générale au métabolisme et à l'oxydation biologique
Il s'agit d'une carte mentale sur le métabolisme et l'oxydation biologique en général, y compris le métabolisme, l'assimilation, les processus, les caractéristiques, les méthodes de recherche, les règles du métabolisme énergétique, etc.
Modifié à 2023-11-22 14:16:04Introduction générale au métabolisme et à l'oxydation biologique
Métabolisme en général
Métabolisme
Les caractéristiques les plus fondamentales des êtres vivants, condition préalable à l'existence de la vie
Fournit de l’énergie sous forme d’ATP pour diverses activités vitales des organismes
Désigne généralement l'échange de matière et d'énergie entre les organismes et l'environnement extérieur.
Assimilation
Le processus de conversion des nutriments en composés structurels auto-générés par des réactions biochimiques
Absorbant l'énergie
Aliénation
Processus par lequel les substances présentes dans le corps subissent des réactions biochimiques et sont décomposées en substances qui ne peuvent pas être réutilisées et sont excrétées par le corps.
libérer de l'énergie
Caractéristiques
Conditions douces, catalysées par des enzymes
Coopérer les uns avec les autres et être strict et ordonné
Adaptable en hauteur, réglage automatique
Localisation cellulaire, zone spécifique
processus
Excrétion de métabolites
Mécanismes courants de réaction chimique organique dans le métabolisme
transfert de groupe
rédox
Élimination, isomérisation et réarrangement
Liaison C-C rompue
métabolisme intermédiaire
Digestion et absorption des nutriments
Méthodes de recherche
Expériences in vivo et in vitro
in vitro
in vivo
traçage isotopique
le moyen le plus efficace
avantage
Forte spécificité
haute sensibilité
Méthode de mesure simple
défaut
Toxique pour le corps humain
Facile à provoquer une pollution de l'environnement
Méthode de blocage des voies métaboliques
Antimétabolites ou inhibiteurs d'enzymes
Exemple : le malonate inhibe la succinate déshydrogénase, confirmant ainsi le cycle de l'acide citrique.
méthode de recherche sur les mutants
exploiter des défauts génétiques
(modification des gènes)
Règles du métabolisme énergétique
Le métabolisme énergétique
Une série de transformations énergétiques qui se produisent parallèlement au métabolisme matériel dans les organismes.
Première loi de la thermodynamique
Loi de conservation de l'énergie - L'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée d'une forme à une autre
deuxième loi de la thermodynamique
Tout processus physique ou chimique tend spontanément à augmenter l'entropie totale du système et de l'environnement.
Énergie gratuite
L'énergie utilisée par les organismes pour effectuer un travail à température et pression constantes
Additivité de dG
Les changements d'énergie libre standard de chaque réaction dans une réaction chimique de couplage sont additifs.
>0 Non spontané, nécessite de l'énergie
La température corporelle nécessite du travail
Les composés à haute énergie interagissent avec l'ATP
composés à haute énergie
Les composés peuvent libérer une grande quantité d'énergie libre > 21 KJ/mol avec une réaction d'hydrolyse ou une réaction de transfert de groupe
énergie de liaison
Liaisons qui libèrent de grandes quantités d’énergie libre lorsqu’elles sont hydrolysées
taper
Type d'oxygène phosphore -O ~ P
Phosphénolpyruvate (PEP)
Acétylphosphate
Adénosine triphosphate (ATP)
Type d'azote phosphoreux
créatine phosphate
Une forme de stockage de liaisons phosphate à haute énergie, mais ne peut pas être utilisée directement
Transférer de l'énergie à l'ADP pour générer de l'ATP
Acide non phosphorique
Acétyl CoA
Coenzyme A (CoA)
Les porteurs de composés acylés participent au métabolisme
Groupe fonctionnel-groupe mercapto
Peut être converti à partir du glucose, des acides gras et des acides aminés cétogènes
effet
Entre directement dans le cycle de l’acide citrique pour une oxydation et une décomposition complètes
Participe à la synthèse des acides gras, à la synthèse des corps cétoniques et à la synthèse du cholestérol en tant que matière première
S-adénosylméthionine
ATP
Agent de couplage pour le métabolisme énergétique intracellulaire
Une liaison phospholipidique et deux liaisons anhydride phosphorique avec des groupes phosphate > 30 KJ/mol
Support intermédiaire pour la conversion du groupe phosphate intracellulaire
oxydation biologique
oxydation biologique/respiration
Processus par lequel la matière organique génère du CO2 et du H2O et libère de l'énergie sous l'action de l'oxygène dans les organismes vivants.
Caractéristiques
37°
Entrez dans un environnement de solution aqueuse neutre
Catalyse par une série d'enzymes
L'énergie est progressivement libérée
Capter l’énergie sous forme d’ATP
décarboxylation directe
Générer du CO2
Divisé en système d'oxydation mitochondriale et oxydation non mitochondriale
La composition de la chaîne respiratoire et la séquence de transfert d'électrons
chaîne respiratoire
Une fois que les atomes d'hydrogène sur les métabolites sont activés et éliminés par la déshydrogénase, ils traversent une série de corps de transfert et sont finalement transférés aux molécules d'oxygène activées et se combinent avec elles pour former l'ensemble du système H2O.
catégorie
Coenzyme I
NAD
flavine coenzyme
FMN/FAD
centre fer-soufre
Coenzyme Q (CoQ/ubiquinone)
Petites molécules liposolubles sur la membrane mitochondriale interne
Cytochromes (Cyt)
Commande déterminée
Utiliser le potentiel redox standard pour déterminer l'ordre des composants de la chaîne respiratoire
Détermination de la séquence des émetteurs à l'aide d'inhibiteurs de chaînes respiratoires spécifiques
Des expériences de recombinaison in vitro du transport d'électrons confirment la séquence de l'émetteur
la phosphorylation oxydative
concept
À l'exception d'une partie de l'énergie produite par les organismes par oxydation biologique, qui est utilisée pour maintenir la température corporelle, la majeure partie peut être transférée à l'ATP par phosphorylation (phosphorylation accompagnée d'oxydation exoergique).
Méthode de formation
la phosphorylation au niveau du substrat
Phosphorylation du système de transport d’électrons
transfert d'énergie chimique
La relation entre la chaîne respiratoire et la production d'ATP
Le rapport P/O est le nombre de moles d’acide phosphorique inorganique consommées pour 1 mole d’atomes d’oxygène.
mécanisme
théorie de l'osmose chimique
Membrane interne mitochondriale intacte à gradient de protons
Les transporteurs d'hydrogène et les transporteurs d'électrons sont disposés en alternance
Action de pompage d’hydrogène – accumulation de H
La membrane interne est imperméable à l'H - produisant une différence de potentiel
H via l'ATP synthase - élimine le gradient de protons, libère de l'énergie libre, couplée à la phosphorylation de l'ADP (formation d'ATP)
théorie du changement conformationnel
Le transfert d'électrons provoque des changements conformationnels dans les molécules protéiques de la membrane mitochondriale interne, favorisant ainsi la production d'ATP.
inhibiteur
bloqueurs de la chaîne respiratoire
La consommation d'oxygène et la production d'ATP diminuent simultanément
agent de découplage
2,4-dinitrophénol
Inhibiteurs des ionophores
Valinomycine
bloqueurs de canaux protoniques
Oligomycine
Transport transmembranaire du NADH dans le cytoplasme
Système navette glycérol-3-phosphate
dans les muscles et le système nerveux
1,5 ATP(30)
système de navette d'acide malique
foie, rein, cœur
2,5 ATP(33)
Composé azide CN-CO
cartilage
FADH2
Amitor Roténone
chaîne respiratoire
NADH
NADH-Q réductase
Cytc
cytochrome oxydase
O2
énergie
soleil
énergie lumineuse
transfert d'électrons
Énergie électrique
ADPATP
énergie chimique
(CH2O)nO2 (CO2)nH2O
énergie chimique
transfert d'électrons
Énergie électrique
ADPATP
énergie chimique
Biosynthèse, luminescence...
Métabolisme
Anabolisme (anabolisme)
Synthèse de grosses molécules à partir de petites molécules
Nécessite de l'énergie
Catabolisme (catabolisme)
Capacité
Décomposer les grosses molécules en petites molécules