Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Metabolizm Metabolizm = anabolizm + katabolizm Procesy anaboliczne – endoergiczne i redukcyjne Procesy kataboliczne – egzoergiczne i utleniające.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Metabolizm Metabolizm = anabolizm + katabolizm Procesy anaboliczne – endoergiczne i redukcyjne Procesy kataboliczne – egzoergiczne i utleniające."— Zapis prezentacji:

1

2 Metabolizm

3 Metabolizm = anabolizm + katabolizm Procesy anaboliczne – endoergiczne i redukcyjne Procesy kataboliczne – egzoergiczne i utleniające

4 Sposoby pozyskiwania energii przez organizmy

5 Uproszczony schemat głównych szlaków metabolicznych

6 Ogólny schemat katabolizmu Katabolizm u chemoheterotrofów

7 Cykl Krebsa

8 Katabolizm u chemoheterotrofów Faza 1 Glukoza + 2 ADP + 2 P i + 2 NAD + 2 pirogronian + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + Faza 2 i 3 2 pirogronian + 2 ADP + 2 P i + 2 FAD + 8 NAD + 6 CO ATP + 2 FADH NADH + 8 H + W fazie trzeciej (łańcuch oddechowy + fosforylacja oksydacyjna) następuje redukcja tlenu cząsteczkowego w wyniku przeniesienia elektronów z NADH i FADH2, sprzężona z syntezą ATP. Sumarycznie w wyniku katabolizmu 1 cząsteczki glukozy powstają: - w warunkach beztlenowych: 2 cząsteczki ATP (tylko glikoliza) - w warunkach tlenowych:około cząsteczki ATP

9 Bilans masowy utleniania glukozy przez drożdże w warunkach beztlenowych i tlenowych

10 SzlakProdukt końcowyPrzykładyProces Homomlekowy Heteromlekowy Etanolowy Propionowy Kwasowa Butandiol Masłowa Metanowa Kwas mlekowy Kwas mlekowy, etanol, CO 2 Etanol, CO 2 Kwas propionowy, CO 2 Etanol, kw. octowy, kw. mlekowy, kw. bursztynowy, kw. mrówkowy, wodór, CO 2 Butandiol, CO 2 kw. masłowy, butanol, aceton, CO 2 Metan, CO 2 Streptococcus, Lactobacillus Leuconostoc S. cerevisiae Propionobacterium E. coli, Salmonella Enterobacter, Serratia Clostridium Archea Produkcja serów, jogurtów Piwowarstwo, winiarstwo Sery szwajcarskie Produkcja acetonu Produkcja biogazu Rodzaje fermentacji drobnoustrojów

11 Donory i akceptory elektronów w katabolizmie drobnoustrojów chemolitotroficznych DonorAkceptorPrzykłady S 0 O 2 S 2 O 3 2- O 2 Thiobacillus, Sulfolobus H 2 SO 2 H 2 O 2 Alcaligenes, Hydrogenobacter H 2 NO 3 - Pyrolobus H 2 CO 2 Methanobacter, Methanococcus Fe(II)O 2 Leptospirillum, Thiobacillus NH 4 + O 2 Nitrosomonas, Nitrococcus NO 2 - O 2 Nitrobacter, Nitrococcus

12 Katabolizm alternatywnych źródeł węgla kwasy tłuszczowe

13 Katabolizm alternatywnych źródeł węgla aminokwasy

14 Katabolizm alternatywnych źródeł węgla węglowodory aromatyczne

15 Reakcje przyswajania źródeł azotu 1 – dehydrogenaza glutaminianowa 2 – syntetaza glutaminy 3 - transaminaza L-glutamina: 2-oksoglutaran

16 Anabolizm - biosynteza Anabolizm pierwotny i wtórny

17 Regulacja metabolizmu drobnoustrojów Zasady podstawowe 1. Równowaga pomiędzy procesami wytwarzającymi i zużywającymi metabolity pośrednie 2. Energetyczne sprzężenie metabolizmu – bilansowanie zysku reakcji katabolicznych z sumą potrzeb energetycznych komórki Poziomy regulacji 1.Regulacja ekspresji genu 2.Regulacja aktywności istniejących enzymów

18 Etapy ekspresji genu

19 Regulacja ekspresji genu przez białka regulatorowe

20 Główne mechanizmy regulacji transkrypcji genów kodujących enzymy metabolizmu podstawowego Katabolizm: indukcja substratowa Substrat lub jego metabolit działa jako induktor lub efektor pozytywny aktywatora. Regulacja dotyczy szlaku katabolizmu danego substratu -represja kataboliczna Łatwiej przyswajalne źródło węgla lub efektor syntezowany w komórce w jego obecności działa jako korepresor lub efektor negatywny aktywatora. Regulacja dotyczy szlaku katabolizmu trudniej przyswajalnego źródła węgla -represja azotowa j.w., ale dotyczy szlaku przyswajania źródła azotu. Dotyczy także białek transportowych Anabolizm: - represja końcowym produktem szlaku końcowy produkt szlaku działa jako korepresor lub efektor negatywny aktywatora. Dotyczy szlaku biosyntezy -atenuacja mechanizm specyficzny dla drobnoustrojów prokariotycznych

21 Regulacja ekspresji genów operonu lac

22

23 Dlaczego enzymy są tak efektywnymi katalizatorami? - grupy funkcyjne w centrum aktywnym - współdziałanie koenzymów - kataliza kwasowo-zasadowa - maksymalne zbliżenie i optymalne ustawienie substratu(ów) - wzbudzone dopasowane enzymu

24

25 Oddziaływanie enzym: substrat Teoria klucza i zamka Teoria wzbudzonego dopasowania

26 Enzymy obniżają energię aktywacji układu

27 Enzym wiążąc substrat przyjmuje konformację komplementarną do stanu przejściowego

28

29 Regulacja aktywności enzymów 1. Enzymy regulatorowe – regulacja allosteryczna 2. Kowalencyjna modyfikacja enzymów 3. Kompleksy wieloenzymowe

30 Kontrola allosteryczna Małocząsteczkowe ligandy wiążąc się z enzymem oligomerycznym w określonym miejscu (centrum allosteryczne), powodują zmianę jego konformacji, a w efekcie – aktywności. Możliwe hamowanie lub zwiększanie aktywności. Regulacja płynna Hamowanie przez sprzężenie zwrotne

31 Modyfikacja kowalencyjna Fosforylacja i defosforylacja enzymów Kinazy białkowe katalizują reakcje fosforylacji specyficznych reszt Ser, Thr lub Tyr. Fosfatazy białkowe katalizują reakcje hydrolitycznego usunięcia grup fosforanowych. Reszty Ser, Thr lub Tyr modyfikowane w wyniku działania kinaz białkowych wchodzą w skład specyficznych sekwencji rozpoznawanych przez kinazę. Kinazy i fosfatazy białkowe są aktywowane lub dezaktywowane przez małocząsteczkowe ligandy. Regulacja aktywności poprzez fosforylację/defosforylację ma często charakter 0/1, tzn. jedna z form regulowanego enzymu jest aktywna, a druga nie. Znane są jednak także przypadki, w których fosforylacja jedynie zwiększa albo zmniejsza aktywność enzymu lub w których zmienia podatność enzymu na działanie efektorów allosterycznych

32 Inaktywacja centrum aktywnego dehydrogenazy izocytrynianowej w wyniku fosforylacji Ser113 Fosforylacja i defosforylacja enzymów

33 Kinazy białkowe A są aktywowane przez cAMP Mechanizm aktywacji kinazy białkowej A Kinaza A rozpoznaje sekwencję -Arg-Arg-Gly-Ser-Ile- W podjednostce regulatorowej kinazy A występuje sekwencja przypominająca substrat -Arg-Arg-Gly-Ala-Ile-


Pobierz ppt "Metabolizm Metabolizm = anabolizm + katabolizm Procesy anaboliczne – endoergiczne i redukcyjne Procesy kataboliczne – egzoergiczne i utleniające."

Podobne prezentacje


Reklamy Google