15 disanje biljaka

ДИСАЊЕ БИЉАКАДИСАЊЕ БИЉАКА

ЋЕЛИЈСКА РЕСПИРАЦИЈАЋЕЛИЈСКА РЕСПИРАЦИЈА

►Оксидација органских Оксидација органских материја у присуству материја у присуству кисеоникакисеоника

►Ослобађа се енергијаОслобађа се енергија►Органски угљеник се Органски угљеник се

оксидује до оксидује до COCO22

►Настаје водаНастаје вода

CO2

O2

ЕнергијаАТР

Органска материјаC12O6H12

Н2О

CO2

ГЛИКОЛИЗАГЛИКОЛИЗА

►ДЕШАВА СЕ У ДЕШАВА СЕ У ЦИТОПЛАЗМИЦИТОПЛАЗМИ►АНАЕРОБНААНАЕРОБНА►КОД СВИХ ОРГАНИЗАМАКОД СВИХ ОРГАНИЗАМА

►КОД АЕРОБНИХ: припрема за КОД АЕРОБНИХ: припрема за Кребсов циклус и оксидативну Кребсов циклус и оксидативну фосфорилацијуфосфорилацију

►КОД АНАЕРОБНИХ: припрема за КОД АНАЕРОБНИХ: припрема за алкохолно и млечнокиселинско алкохолно и млечнокиселинско врењеврење

РЕАКЦИЈЕ РЕАКЦИЈЕ ГЛИКОЛИЗЕГЛИКОЛИЗЕ

I.I. ПРИПРЕМА ПРИПРЕМА (фосфорилација)(фосфорилација)

II.II. ГЛИКОЛИЗАГЛИКОЛИЗА

I. I. ПРИПРЕМА ПРИПРЕМА (фосфорилација):(фосфорилација):

1.1. Глукоза се фосфорилује Глукоза се фосфорилује у фруктозуу фруктозу

► Подизање молекула на Подизање молекула на виши енергетски нивовиши енергетски ниво

► УЛАГАЊЕ УЛАГАЊЕ 2 2 МОЛЕКУЛА МОЛЕКУЛА АТР-ААТР-А

► РЕЗУЛТАТ: РЕЗУЛТАТ: фруктоза 1,6-фруктоза 1,6-бифосфатбифосфат

II. II. ГЛИКОЛИЗАГЛИКОЛИЗА

2. фруктоза 1,6-бифосфат се разлаже на две триозе:

глицералдехид-3-фосфат (G3P) и

дихидроксиацетон-фосфат

3.3. G3PG3P се се оксиддујеоксиддује уу

1,3-фосфоглицеринску 1,3-фосфоглицеринску киселинукиселину; ;

истовремено се истовремено се редукује редукује NAD NAD у у NADH+HNADH+H++

4. Дефосфорилација 1,3-фосфоглицеринске киселине у фосфоенол-пирогрожђану киселину; преношење фосфорне групе на АDP и стварање АТР-а

4. Дефосфорилација фосфоенол-пирогрожђане киселине у пирогрожђану киселину (ПГК); одвајање још једне фосфатне групе и преношење на други АDP тј. стварање другог молекула АТР-а

►И друга триоза добијена од фруктозе такође подлеже овим реакцијама тако да се као крајњи продукт гликолизе добијају ДВА МОЛЕКУЛА пирогрожђане киселине

►ПГК у аеробном дисању прелази у митохондрије и бива даље искоришћена за добијање енергије

ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС ГЛИКОЛИЗЕГЛИКОЛИЗЕ

РЕАКЦИЈАРЕАКЦИЈА АТРАТР

глукоза -глукоза ->>глукозо-6-фосфатглукозо-6-фосфат -1-1

фруктозо-6-фосфат -фруктозо-6-фосфат -> > фруктозо-фруктозо-1,6-бисфосфат1,6-бисфосфат

-1-1

2х 1,2-бисфосфоглицерат -2х 1,2-бисфосфоглицерат -> > 2х 3-2х 3-фосфоглицератфосфоглицерат

+2+2

2х фосфоенол пирогрожђана кис. -2х фосфоенол пирогрожђана кис. -> > 2х пирогрожђана кис.2х пирогрожђана кис.

+2+2

НЕТОНЕТО +2+2

ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС ГЛИКОЛИЗЕГЛИКОЛИЗЕ

2 МОЛЕКУЛА АТР-а се ТРОШЕ у припреми2 МОЛЕКУЛА АТР-а се ТРОШЕ у припреми4 МОЛЕКУЛА АТР-а се ДОБИЈАЈУ у 4 МОЛЕКУЛА АТР-а се ДОБИЈАЈУ у

окцидацијиокцидацији2 МОЛЕКУЛА 2 МОЛЕКУЛА NAD-a NAD-a се редукују за обе триозесе редукују за обе триозе

2 МОЛЕКУЛА АТР-а су крајњи енергетски 2 МОЛЕКУЛА АТР-а су крајњи енергетски резултатрезултат

2 МОЛЕКУЛА 2 МОЛЕКУЛА NADPH+HNADPH+H+ + су продукт гликолизесу продукт гликолизе

АНАЕРОБНИ ПУТ АНАЕРОБНИ ПУТ ПИРОГРОЖЂАНЕ ПИРОГРОЖЂАНЕ

КИСЕЛИНЕКИСЕЛИНЕ

►Добијају се Добијају се свега два свега два молекула АТР-амолекула АТР-а за сваки за сваки молекул глукоземолекул глукозе

►Врше анаеробни Врше анаеробни микроорганизми, микроорганизми, бактерије и квасцибактерије и квасци

►У мишићима кад нема У мишићима кад нема довода кисеоникадовода кисеоника

ВРЕЊЕ ВРЕЊЕ (ФЕРМЕНТАЦИЈА)(ФЕРМЕНТАЦИЈА)

ПГК СЕ ДЕКАРБОКСИЛУЈЕ У АЦЕТАЛДЕХИД

АЦЕТАЛДЕХИД СЕ РЕДУКУЈЕ У ЕТИЛ-АЛКОХОЛ

ТРОШИ СЕ 1 NADPH+H+ ЗА РЕДУКЦИЈУ (ензим алкохолна дехидрогеназа)

АЛКОХОЛНО ВРЕЊЕ:АЛКОХОЛНО ВРЕЊЕ:

ДИРЕКТНА РЕДУКЦИЈА ПГК У МЛЕЧНУ КИСЕЛИНУ

МЛЕЧНОКИСЕЛИНСКО МЛЕЧНОКИСЕЛИНСКО ВРЕЊЕ:ВРЕЊЕ:

КРЕБСОВ ЦИКЛУСКРЕБСОВ ЦИКЛУС

Циклус лимунске киселинеЦиклус лимунске киселине

►Заједнички крајњи низ Заједнички крајњи низ реакција који служи за реакција који служи за разградњу свих разградњу свих састојака хране.састојака хране.

►Крајњи продукти Крајњи продукти аеробног метаболизма аеробног метаболизма су су СОСО22 и вода и вода. .

►Исти ови продукти Исти ови продукти настају и при настају и при сагоревању.сагоревању.

►Процес органског Процес органског сагоревања у сагоревања у организму изводи организму изводи се прекосе преко низа низа реакцијареакција

►Тако организам Тако организам постиже постиже ефикаснијеефикасније коришћење енергије коришћење енергије органских састојака органских састојака хранехране

►Поред СОПоред СО22 и воде, и воде,

продукти органског продукти органског сагоревања сусагоревања су редуковани коензимиредуковани коензими који у респираторном који у респираторном ланцу дајуланцу дају АТРАТР

►Значај Кребсовог Значај Кребсовог циклуса није само у циклуса није само у разградњи разградњи хранљивих састојака хранљивих састојака и добијању енергије и добијању енергије из њихиз њих

►Кребсов циклус Кребсов циклус представља представља раскрсницу раскрсницу метаболизмаметаболизма

►Међупродукти који се Међупродукти који се јављају у циклусу јављају у циклусу представљају представљају резервоаррезервоар за анаболизам свих за анаболизам свих органских материја које органских материја које организам изграђује за организам изграђује за своје потребе своје потребе

I.I. ПРИПРЕМА ПРИПРЕМА ПИРОГРОЖЂАНЕ ПИРОГРОЖЂАНЕ

КИСЕЛИНЕКИСЕЛИНЕ

1.1. Декарбоксилација Декарбоксилација ПГК и ПГК и ослобађање СОослобађање СО22

2.2. Двокарбонски остатакДвокарбонски остатак,, ацетатацетат, се везује за, се везује за коензим А (СоА)коензим А (СоА) и настајеи настаје ацетил-СоАацетил-СоА

► Коензим А је носач Коензим А је носач ацетил групе у ацетил групе у метаболичким реакцијамаметаболичким реакцијама

► Састоји се од аденина, Састоји се од аденина, рибозе, фосфата и рибозе, фосфата и витамина В-комлексавитамина В-комлекса

Реакције Кребсовог Реакције Кребсовог циклусациклуса

1.1. Ацетил-СоА (С-2) се везује Ацетил-СоА (С-2) се везује са са оксалосирћетном оксалосирћетном киселином (С-4) и даје киселином (С-4) и даје лимунску киселинулимунску киселину (С-6) (С-6) Суштина реакције је пренос Суштина реакције је пренос

двокарбонског остатка двокарбонског остатка пирогрожђане киселине на пирогрожђане киселине на четворокарбонски носач четворокарбонски носач (оксалосирћетна киселина). (оксалосирћетна киселина).

►Даље реакције су Даље реакције су реакције реакције трансформације трансформације лимунске киселине лимунске киселине која има три која има три карбоксилне групекарбоксилне групе

►Одвија се оксидативна Одвија се оксидативна декарбоксилација декарбоксилација трикарбонских трикарбонских киселинакиселина

►Ацетилни Ацетилни двокарбонски остатак двокарбонски остатак се потпунo разгрaђује се потпунo разгрaђује дo дo COCO22

Продукти Кребсовог Продукти Кребсовог циклусациклуса

1.1.Два молекула Два молекула СОСО2 2 у два ступња у два ступња

(кораци 3 и 4) (кораци 3 и 4)

2.2. Енергија ослобођена у Енергија ослобођена у оксидацијама у 4 оксидацијама у 4 ступња у облику ступња у облику редукованих кеонзима редукованих кеонзима NADH+HNADH+H++ и и FADH+HFADH+H++

(кораци 3, 4, 6, 8) (кораци 3, 4, 6, 8)

3.3. Регенеришу се Регенеришу се оксалсирћетна оксалсирћетна киселина и киселина и Ацетил-СоА који Ацетил-СоА који поново улазе у поново улазе у циклусциклус

Оксидативна Оксидативна фосфорилацијафосфорилација

►Дешава се на унутрашњој Дешава се на унутрашњој мембрани митохондријамембрани митохондрија

►Електрон-транспортни Електрон-транспортни респираторни ланацреспираторни ланац

►Крајњи акцептор Крајњи акцептор електрона је Оелектрона је О22 при чему при чему

настаје воданастаје вода

►Услед преношења Услед преношења електрона кроз мембрану, електрона кроз мембрану, долази и до транспорта долази и до транспорта протона кроз мембрану и протона кроз мембрану и успостављања успостављања електрохемијског електрохемијског градијентаградијента

►У мембрани се налази и У мембрани се налази и протонска пумпа која има протонска пумпа која има и функцију синтезе АТР-аи функцију синтезе АТР-а

►Она користи градијент Она користи градијент протона за производњу протона за производњу АТР-аАТР-а

►Оксидацијом једног Оксидацијом једног NADH+HNADH+H++ настајунастају три три молекула молекула АТР-аАТР-а

►Оксидацијом једног Оксидацијом једног молекула молекула FADH+HFADH+H++

настајунастају два молекула два молекула АТР-аАТР-а

Енергетски биланс Енергетски биланс гликолизе, Кребсовог гликолизе, Кребсовог

циклуса и оксидативне циклуса и оксидативне фосфорилацијефосфорилације

Улазни молекули:Улазни молекули:►1 молекул глукозе1 молекул глукозе

илиили►2 молекула триозе (ПГК)2 молекула триозе (ПГК)

►3636 молекула молекула АТР-аАТР-а►2 АТР-а2 АТР-а из гликолизе из гликолизе►6 АТР-а6 АТР-а из стварања Ацетил- из стварања Ацетил-

СоА (из 2 NADH+HСоА (из 2 NADH+H++))

►24 АТР-а24 АТР-а из NADH+H из NADH+H++ у у

електрон-транспортном електрон-транспортном ланцуланцу

►4 АТР-а4 АТР-а из FADH+H из FADH+H++ у у електрон-транспортном електрон-транспортном ланцуланцу

ОКСИДАЦИЈА МАСТИОКСИДАЦИЈА МАСТИ

►Да би били оксидовани Да би били оксидовани ЛИПИДИ се разграђују на ЛИПИДИ се разграђују на глицерин и масне глицерин и масне киселинекиселине

►Реакцију катализује Реакцију катализује ензим ЛИПАЗАензим ЛИПАЗА

► Масне киселине које настају разградњом триглицерида су једињења са дугим угљеничним ланцимаПалмитинскa киселина има 16 C атомa: CH3 (CH2)14 COOH

Стеаринскa са 18 C атомa: CH3 (CH2)16COOH

-ОКСИДАЦИЈА -ОКСИДАЦИЈА МАСНИХ КИСЕЛИНАМАСНИХ КИСЕЛИНА

►Масне киселине које настају Масне киселине које настају разградњом триглицерида се разградњом триглицерида се оксидују у реакцијама оксидују у реакцијама оксидације. оксидације.

► оксидација се одвија у оксидација се одвија у митохондријама. митохондријама.

► оксидација је назив добила оксидација је назив добила по томе што се оксидација по томе што се оксидација врши нa врши нa угљениковом угљениковом атoму, а то је II C атом од атoму, а то је II C атом од карбoксилне COOH групе.карбoксилне COOH групе.

►С-2 фрагменти се С-2 фрагменти се везују за носач СоАвезују за носач СоА

►При сваком одвајању При сваком одвајању С-2 фрагмента С-2 фрагмента стварају се стварају се редуковани коензими редуковани коензими NADH+HNADH+H++ ии FADH+HFADH+H++

►Оксидацијом масти се Оксидацијом масти се добија далеко више добија далеко више енергије него из глукозе енергије него из глукозе јер се добија већи број јер се добија већи број редукованих коензима редукованих коензима који предају електроне који предају електроне респираторном ланцуреспираторном ланцу

►Дакле, добија се више Дакле, добија се више АТР-аАТР-а