Галерея диаграмм связей Общее введение в обмен веществ и биологическое окисление
Это интеллектуальная карта метаболизма и биологического окисления в целом, включая обмен веществ, ассимиляцию, процессы, характеристики, методы исследования, правила энергетического обмена и т. д.
Отредактировано в 2023-11-22 14:16:04Общее введение в обмен веществ и биологическое окисление
Метаболизм в целом
Метаболизм
Самые основные характеристики живого, необходимое условие существования жизни.
Обеспечивает энергию в виде АТФ для различной жизнедеятельности организмов.
Обычно относится к обмену веществом и энергией между организмами и внешней средой.
Ассимиляция
Процесс преобразования питательных веществ в самогенерируемые структурные соединения посредством биохимических реакций.
Энергопоглощение
Отчуждение
Процесс, при котором вещества в организме подвергаются биохимическим реакциям и разлагаются на вещества, которые не могут быть повторно использованы и выводятся из организма.
высвободить энергию
Функции
Мягкие условия, ферментативный катализ
Сотрудничайте друг с другом и будьте строгими и упорядоченными.
Регулируемая по высоте, автоматическая регулировка.
Локализация клеток, конкретная область
процесс
Выведение метаболитов
Общие механизмы органических химических реакций в обмене веществ
групповой трансфер
окислительно-восстановительный
Элиминирование, изомеризация и перегруппировка
Связь CC разорвана
промежуточный метаболизм
Переваривание и всасывание питательных веществ
Методы исследования
Эксперименты in vivo и in vitro
in vitro
в естественных условиях
изотопное отслеживание
самый эффективный способ
преимущество
Сильная специфичность
высокая чувствительность
Простой метод измерения
недостаток
Токсичен для человеческого организма
Легко вызвать загрязнение окружающей среды
Метод блокировки метаболических путей
Антиметаболиты или ингибиторы ферментов
Пример: Малонат ингибирует сукцинатдегидрогеназу, подтверждая цикл лимонной кислоты.
метод исследования мутантов
использование генетических дефектов
(редактирование генов)
Правила энергетического обмена
Энергетический обмен
Ряд энергетических превращений, происходящих наряду с вещественным обменом в организмах.
Первый закон термодинамики
Закон сохранения энергии – Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а только трансформирована из одной формы в другую.
второй закон термодинамики
Любой физический или химический процесс самопроизвольно имеет тенденцию к увеличению общей энтропии системы и окружающей среды.
Свободная энергия
Энергия, используемая организмами для выполнения работы при постоянной температуре и давлении.
Аддитивность dG
Стандартные изменения свободной энергии каждой реакции в химической реакции сочетания являются аддитивными.
>0 Не спонтанно, требует энергии
Температура тела требует работы
Высокоэнергетические соединения взаимодействуют с АТФ.
высокоэнергетические соединения
Соединения могут выделять большое количество свободной энергии >21 кДж/моль в результате реакции гидролиза или реакции группового переноса.
энергия связи
Связи, которые при гидролизе выделяют большое количество свободной энергии.
тип
Фосфор кислородный типа -O~P
Фосфоенолпируват (ПЭП)
Ацетилфосфат
Аденозинтрифосфат (АТФ)
Фосфорно-азотный тип
креатинфосфат
Форма хранения высокоэнергетических фосфатных связей, но не может быть использована напрямую.
Передача энергии в АДФ для генерации АТФ.
Нефосфорная кислота
Ацетил-КоА
Коэнзим А (КоА)
Переносчики ацильных соединений участвуют в обмене веществ.
Функциональная группа-меркаптогруппа
Может быть преобразован из глюкозы, жирных кислот и кетогенных аминокислот.
эффект
Непосредственно входит в цикл лимонной кислоты для полного окисления и разложения.
Участвует в синтезе жирных кислот, синтезе кетоновых тел и синтезе холестерина в качестве сырья.
S-аденозилметионин
СПС
Связующий агент для внутриклеточного энергетического метаболизма
Одна фосфолипидная связь и две связи фосфорного ангидрида с фосфатными группами >30 кДж/моль.
Промежуточный носитель внутриклеточной конверсии фосфатных групп.
биологическое окисление
биологическое окисление/дыхание
Процесс, при котором органическое вещество генерирует CO2 и H2O и высвобождает энергию под действием кислорода в живых организмах.
Функции
37°
Введите среду нейтрального водного раствора
Катализ рядом ферментов
Энергия постепенно высвобождается.
Улавливайте энергию в форме АТФ.
прямое декарбоксилирование
Генерировать CO2
Разделяют систему митохондриального окисления и немитохондриальную систему окисления.
Строение дыхательной цепи и порядок переноса электронов
дыхательная цепь
После того как атомы водорода метаболитов активируются и отщепляются дегидрогеназой, они проходят через ряд тел-переносчиков и, наконец, передаются активированным молекулам кислорода и соединяются с ними, образуя всю систему H2O.
категория
Коэнзим I
НАД
флавин-коэнзим
ФМН/ФАД
железо-серный центр
Коэнзим Q (CoQ/убихинон)
Жирорастворимые малые молекулы на внутренней мембране митохондрий.
Цитохромы (Cyt)
Порядок определен
Используйте стандартный окислительно-восстановительный потенциал, чтобы определить порядок компонентов в дыхательной цепи.
Определение последовательности трансмиттеров с помощью ингибиторов специфических дыхательных цепей
Эксперименты по рекомбинации электронного транспорта in vitro подтверждают последовательность передатчика.
окислительного фосфорилирования
концепция
За исключением части энергии, вырабатываемой организмами посредством биологического окисления, которая используется для поддержания температуры тела, большая часть ее может быть передана в АТФ путем фосфорилирования (фосфорилирование, сопровождающееся экзоэргическим окислением).
Метод формирования
фосфорилирование на уровне субстрата
Фосфорилирование системы транспорта электронов
передача химической энергии
Взаимосвязь между дыхательной цепью и производством АТФ
Соотношение P/O представляет собой количество молей неорганической фосфорной кислоты, израсходованное на 1 моль атомов кислорода.
механизм
теория химического осмоса
Протонный градиент интактной внутренней мембраны митохондрий
Транспортеры водорода и транспортеры электронов расположены поочередно.
Действие водородного насоса – накопление H
Внутренняя мембрана непроницаема для H, что создает разность потенциалов.
H через АТФ-синтазу - устраняет протонный градиент, высвобождает свободную энергию в сочетании с фосфорилированием АДФ (образованием АТФ)
теория конформационных изменений
Перенос электронов вызывает конформационные изменения белковых молекул во внутренней мембране митохондрий, способствуя выработке АТФ.
ингибитор
блокаторы дыхательной цепи
Одновременно снижается потребление кислорода и выработка АТФ.
разобщающий агент
2,4-динитрофенол
Ингибиторы ионофоров
валиномицин
блокаторы протонных каналов
Олигомицин
Трансмембранный транспорт НАДН в цитоплазму
Челночная система глицерин-3-фосфат
в мышцах и нервной системе
1,5 АТФ(30)
челночная система яблочной кислоты
печень, почки, сердце
2,5 АТФ(33)
Азидное соединение CN-CO
хрящ
ФАДХ2
Амитор Ротеноне
дыхательная цепь
НАДН
НАДН-Q-редуктаза
Цитк
цитохромоксидаза
О2
энергия
солнце
Световая энергия
перенос электрона
Электрическая энергия
АДФ АТФ
химическая энергия
(CH2O)n O2 (CO2)n H2O
химическая энергия
перенос электрона
Электрическая энергия
АДФ АТФ
химическая энергия
Биосинтез, люминесценция...
Метаболизм
Анаболизм (анаболизм)
Синтез больших молекул из малых молекул
Требует энергии
Катаболизм (катаболизм)
Емкость
Разбить большие молекулы на маленькие молекулы