Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ.  A koenzimek hidrogénatomjai + levegő oxigénje  VÍZ ATP keletkezése közben  THUNBERG, WIELAND: az enzim anyagcsere folyamán a.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ.  A koenzimek hidrogénatomjai + levegő oxigénje  VÍZ ATP keletkezése közben  THUNBERG, WIELAND: az enzim anyagcsere folyamán a."— Előadás másolata:

1 TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ

2  A koenzimek hidrogénatomjai + levegő oxigénje  VÍZ ATP keletkezése közben  THUNBERG, WIELAND: az enzim anyagcsere folyamán a tápanyagból hidrogént von el molekuláris oxigénben égeti el  WARBURG : sejtlégzést a sejt „oldhatatlan szemcséjéhez” mitokondrium kapcsolta  SZENT-GYÖRGYI ALBERT: hidrogénelvonás és oxidáció közötti kapocs az elektronáramlás

3  KLEILIN: azonosította a citokrómokat  MORTON: ubikinon felfedezése  ATP jelentőségének elismerése  LEHNINGER és GREEN (’40-es évek): terminális oxidáció a mitokondriumban terminális oxidáció a mitokondriumban játszódik le játszódik le  TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ 2 része: 1. hidrogéntranszport (oxidoreduktáz koenzimek között) 2. elektronáramlás ( citokrómokon keresztül)

4 TÁPANYAGOK HIDROGÉNJEI I. NADH + H +, FADH 2 DEHIDROGENÁZOK UBIKINON (Co-Q) ELEKTRONSZÁLLÍTÓK (CITOKRÓMOK) II.OXIDÁZOK 2H + ½ O 2 H 2 O + ENERGIA 2H + ½ O 2 H 2 O + ENERGIA

5

6  Enzimrendszer a mitokondrium belső memránjában  Az elektronok átadásának sorrendje szabályozott:  Szubsztráthidrogént flavinenzimek veszik át  DEHIDROGENÁZOK, koenzimekkel működnek (FP1-FP5 flavoprotein-enzimek) Szubszrátok hidrogénje (NADH, FADH 2 szállítja oxigén oxidázok elektronszállítók dehidrogenázok

7  Flavoprotein-enzimek: a) FP1 : NADH-dehidrogenáz (FMN koenzimmel működik) b) FP2: szukcinát-dehidrogenáz (citrátkör) c) FP3: acetil-CoA-dehidrogenáz (  -oxidáció) d) FP4: glicerin-foszfát-dehidrogenáz e) FP5: dihidrolipoil-dehidrogenáz (piruvát oxidatív dekarboxileződése) (piruvát oxidatív dekarboxileződése) f) FP6: dihidrolipoil-dehidrogenáz (  -ketoglutarát oxidatív dekarboxileződése) (  -ketoglutarát oxidatív dekarboxileződése)

8 Vas-kén fehérje

9  Az enzimek a hidrogént „vas-kén” fehérjéknek adják átVAS-KÉN CENTRUM  Komplexeket alkotnak: I. komplex: NADH hidrogénjei az FP1 által a vastartalmú fehérjékre tevődnek II. komplex: szukcinát-dehidrogenáz és vas-kén fehérjék vas-kén fehérjék III. komplex: citokróm (b-c 1 ), vas-kén fehérje IV. komplex: citokróm (a+a 3 ), oxigén  Citokróm-a 3 megköti az oxigénmolekulát,( 4 elektron oxidionná alakítja az oxigénatomot)  O H + H 2 O

10 Elektrontranszport-lánc

11  II. és III. komplex között KOENZIM-Q v. UBIKINON  proton a közegbe kerül, az elektront a citokrómok szállítják tovább  Kettéválik a hidrogénáramlás

12 Légzési lánc I. Flavoproteinek (FP1)-flevoenzimek(FMN) Fe-S (1-4) II.Fe-S (5-6) III.Cit-b ; (Fe-S)7 ; cit-c 1 IV.Cit-a ; cit-a 3

13

14  Flavoproteinek beépülnek a membránba  Co-Q a lipid kettősréteg zsírsav oldalláncaiba kapaszkodik  cit-b, cit-a integráns fehérjék  cit-c periférikus fehérje

15

16 OXIDATÍV FOSZFORILÁCIÓ  Terminális oxidáció célja: szubsztrát- hidrogének elégetésével energiaszolgáltatás  Az energia a párhuzamosan zajló oxidatív foszforiláció során raktározódik ATP-ben ADP + Pi ATP + H 2 O  P/O hányadost v. P/O arányt igazolták ~ 3 P/O = beépített szervetlen foszfátcsoportok száma fogyott oxigénatom száma

17 A terminális oxidáció nettó egyenlete: NADH + H + + ½ O 2 NAD + + H 2 O ΔG 0 = -221 kJ ΔG 0 = -221 kJ Az oxidatív foszforilációban 3 ATP keletkezik: 3 ADP + 3 P i 3 ATP + 3 H 2 O ΔG 0 = + 92,5 kJ ΔG 0 = + 92,5 kJ 41% konzerválódik ATP-ben

18  ATP képződéséhez legalább 30,5 kJ energia szükséges ( ~ 0,16 V redoxpotenciál változás)  3 helyen: ATP molekula képződése: 1.NADH  [flavoprotein-ubikinon] folyamat során 2. citokróm-b  citokróm-c átmenet során 3. citokróm (a + a 3 )  ½ O 2 átmenet során ENERGIAKONZERVÁLÓ HELYEK

19 Az energiakapcsolás mechanizmusa a) KONFORMÁCIÓS MODELL - nagy ADP koncentráció a mitokondrium belső mátrixát összezsugorítja  térfogata fele leszKONDENZÁLT ÁLLAPOT - a nyugalmi (ortodox) állapothoz képest nő az ADP + Pi  ATP átalakulás - feltételezés: membránkonformáció változik a szabadentalpia csökkenés hatására  aktiválódnak  aktiválási energia kedvez a foszfátcsoport beépülésének

20 b) KÉMIAI KAPCSOLÁS ELMÉLETE: - INTERMEDIEREK a terminális oxidáció és az oxidatív foszforiláció között „felfogják” a felszabadult energiát és „továbbítják” - a terminális oxidáció energiája az intermedierbe szervetlen foszfátot épít be, ami az ADP-nek továbbítódik red 1 + ox 2 red 2 + ox 1 red 1 + ox 2 red 2 + ox 1 INTERMEDIER -Pi  INTERMEDIER + ATP INTERMEDIER Pi

21 c) KEMIOZMOTIKUS HIPOTÉZIS - az elektrontranszport-lánc működése során szabadentalpia –csökkenés energiája hidrogéntranszportot is végez protongrádiens a mitokondrium belső membránjának két oldala között energiája szolgál az ATP képződésére energiája szolgál az ATP képződésére - H + felvétele a membrán belső, leadása a külső oldalon - energiakonzerváló helyen 2 H + jut át - grádiens megszűnése: a H + ATP-áz segítségével visszajut a mit.belsejébe ADP foszforileződésATP képződés

22 Oxidatív foszforilációt befolyásoló anyagok  Minden vegyület, effektus befolyásol, mely megváltoztatja a membrán szerkezetét  ATP-szintetázról leválasztjuk a F 1 -fejecskét oxidatív foszforiláció leáll, légzési lánc folytatódik F 1 -fejecske nélkül ATP nem képződik kapcsolófaktor  SZÉTKAPCSOLÓSZEREK: terminális oxidációt és oxidatív foszforilációt választják el

23 Szétkapcsolószerek  Zsíroldékony, aromás gyenge savak  Elektrontranszportot nem befolyásolja, de foszforiláció nem történik  Hatása: protonokat juttat át a mitokondrium membránján nem alakul ki a megfelelő grádiens az ATP képződéshez

24 A terminális oxidációra ható vegyületek 1. elektrontranszportot gátlók: F -, CN -, CO, H 2 S 2. szétkapcsolószerek OH NO 2 2,4-dinitro-fenol OH NO 2 CH 3 NO 2 2,4-dinitro-m-krezol NH C O szalicil-anilid

25 Ionofórok  Hatása analóg a szétkapcsolószerekével  Kationnal speciális komplexet képeznek, mely áthatol a membránon  A légzési lánc ezeket a komplexeket transzportálja  Pl: antibiotikumok ( valinomicin, gramicidin)

26 Mechanizmusuk eltérő  gramicidin csatornaképző  valinomicin hordozó  oligomicin ATP-szintetáz működését akadályozzaelektrontranszport működik, ATP képződik

27 MITOKONDRIÁLIS MEMBRÁNTRANSZPORT  glikolízis a citoplazmában, citrátkör a mitokondriumban, terminális oxidáció és oxidatív foszforiláció a mit.belső membránjában  A mitokondrium külső membránja majdnem szemipermeábilis, a belső csak kisebb molekulák számára átjárható  TRANSZLOKÁZOK oda-vissza szállítanak (ATP-transzlokáz)  Egyirányú szállítás KARNITIN

28 Redoxingák  A redukált NAD + koenzimnek aerob oxidációhoz a mitokondriumba kell jutnia  Speciális rendszer segítségével történik, mivel nem diffundál REDOXINGÁK

29 GLICERIN-FOSZFÁT – DIHIDROXIACETON- FOSZFÁT INGA CH 2 - OH C = O CH 2 - O- P CH 2 - OH H - C - OH CH 2 - O- P CH 2 - OH C = O CH 2 - O- P CH 2 - OH H - C - OH CH 2 - O- P CHO HO-C - H CH 2 - O- P Dihidroxiaceton- foszfát Glicerin-1-foszfát Glicerinaldehid-3-P NADH + H + NAD + FADH 2 FAD mitokondrium citoszol

30 MALÁT-OXÁLACETÁT INGA

31 MALÁT-IZOCITRÁT INGA CITOSZOL MITOKONDRIUM COO - CH - OH CH 2 -COO - MALÁT IZOCITRÁT CH 2 – COO - CH – COO - OH – CH – COO -  - KETO GLUTARÁT CH 2 – COO - CH 2 O = C COO - CO 2 NADP + NADPH+H + GLUTAMÁT CO 2 NADP + NADPH+H + NAD + NADH+H + Transz- hidrogenáz

32 GLIKOLÍZIS AEROB OXIDÁCIÓJÁNAK ENERGIAMÉRLEGE  anaerob glikolízis : 2 NADH 2 · 3 = 6 ATP 2 ATP 2 ATP  piruvát  acetil-CoA átalakulás: 2 NADH 2 · 3 = 6 ATP  citromsavciklus:2 · 3 NADH 6· 3 =18 ATP 2 · 1 FADH 2 2 · 2 = 4 ATP 2 · 1 GTP2 · 1 = 2 ATP 38 ATP 38 ATP glicerin-foszfát inga 2 ATP veszteség - 2 ATP 1098 kJ36 · 30,5 kJ 36 ATP


Letölteni ppt "TERMINÁLIS OXIDÁCIÓ.  A koenzimek hidrogénatomjai + levegő oxigénje  VÍZ ATP keletkezése közben  THUNBERG, WIELAND: az enzim anyagcsere folyamán a."

Hasonló előadás


Google Hirdetések