Это весь процесс материального и энергетического обмена между организмами и внешней средой. Включая все химические изменения, которые вещества претерпевают в живом организме, называемые обменом веществ.

Использование структурных элементов малых молекул или макромолекул и преобразование их в необходимые для себя макромолекулы называется анаболизмом, также известным как биосинтез.

Определить структуру и функции ферментов и коферментов, участвующих в каждой метаболической реакции.

Определить структуру, названия и типы реакций субстратов, промежуточных метаболитов и конечных продуктов метаболического пути.

Определить механизм регуляции ферментативной реакции.

Исследования in vivo

исследование ex vivo

метод отслеживания изотопов

ингибиторы ферментов

наследственные дефекты обмена веществ

ЯМР-спектроскопия

Метод измерения газа

Хроматография-масс-спектрометрия

Генная инженерия

Геном

транскриптом

Протеом

Метаболом

Сбор проб, предварительная обработка проб, разделение и обнаружение метаболитов, предварительная обработка данных, анализ данных

Процесс окисления веществ в живых организмах называется биологическим окислением. В основном он относится к процессу, при котором энергия постепенно высвобождается при разложении сахара, жира, белка и т. д. в организме, и в конечном итоге образуются CO2 и H20.

Сахара, липиды и белки расщепляются на основные строительные блоки (глюкозу, жирные кислоты, глицерин и аминокислоты). На этом этапе выделяется меньше энергии, менее 1% от общей энергии, и большая ее часть теряется в виде тепловой энергии.

Глюкоза, жирные кислоты, глицерин и аминокислоты подвергаются серии ферментативных реакций с образованием ацетил-КоА. Энергия, выделяющаяся на этом этапе, составляет около 1/3 всей энергии, часть которой запасается в высокоэнергетических химических соединениях.

Ацетил-КоА вступает в цикл трикарбоновых кислот и полностью окисляется с образованием СО2, а также подвергается четырем дегидрированиям одновременно: удаленный водород по дыхательной цепи передается кислороду с образованием воды, при этом выделяется большое количество энергии. время, часть которого сохраняется в АТФ для использования организмом.

Соблюдайте общие правила окислительно-восстановительных реакций (оксигенирование, дегидрирование, потеря электронов).

ферментативная реакция

Мягкие условия реакции (температура тела, pH, близкий к нейтральному)

Постепенная реакция, постепенное высвобождение энергии.

При образовании воды образуется АТФ (окислительное фосфорилирование).

Ряд ферментов или коферментов на внутренней мембране митохондрий расположены в определенном порядке для переноса водорода или электронов, который называется цепью переноса электронов. Цепь переноса электронов связана с клеточным дыханием, поэтому ее еще называют дыхательной цепью.

Никотинамидадениндинуклеотид (НАД): кофермент различных дегидрогеназ, принимает 2H (2H 2e), удаленный от метаболитов, и передает его флавопротеину (FP).

Флавопротеин (ФП)

Железо-серный белок (Fe-S)

Убихинон (UQ, Q)

цитохром

Высокоэнергетические соединения, содержащие высокоэргические фосфатные связи.

Энергетические вещества, которые могут быть непосредственно использованы живыми организмами.

Фосфорилирование на уровне субстрата: в сочетании с реакцией дегидрирования, процесс прямой передачи энергии в молекулах высокоэнергетических метаболитов на АДФ для генерации АТФ или ГТФ.

Окислительное фосфорилирование: процесс сочетания фосфорилирования АДФ с образованием АТФ во время процесса переноса электронов в дыхательной цепи, также известный как связанное фосфорилирование.

Монооксигеназная система (смешанно-функциональная оксидаза, гидроксилаза)

Один атом кислорода катализируемого О2 присоединяется к молекуле субстрата (гидроксилирование), а другой атом кислорода восстанавливается Н до Н2О (Н из НАДФН Н).

Оксисосомы: обнаружены в печени, почках и клетках слизистой оболочки тонкого кишечника животных.

Содержит множество ферментов, катализирующих выработку H2O2, а также содержит ферменты, разлагающие H2O2.