Metabolismus III.

Mgr. Radovan Sloup

Gymnázium Sušice

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II

CH- 4 Chemické reakce a děje , DUM č. 16

čtvrtý ročník čtyřletého studia

Metabolismus II.Metabolické reakce jsou složité, většinou vícestupňové a podmíněné přítomností enzymů – biokatalyzátorů. Řada z nich probíhá kontinuálně (v kruhu), produkty jedné reakce se stávají reaktanty reakce následné.

Základními metabolickými dráhami jsou:

- Krebsův cyklus

- Glykolýsa

- β-oxidace

- proteosyntéza

β-oxidace - proces, při němž dochází k postupné oxidacimastných kyselin (řetězec delší než 8 uhlíků) až na acetyl-CoA, který dále postupuje do Citrátového cyklu. Je zdrojem energie (u savců především pro srdce a játra).Jejím opakem je syntéza mastných kyselin, která se používá k ukládání energie. Má šest kroků.

Metabolismus II.

napiš strukturní vzorec kyseliny palmitové: C15H31COOH

OH

O

~

~

~

mastná karb. kyselina ATP AMP + PP

2H

dehydroacylkoenzym A

oxidace

hydroxyacylkoenzym A

H2Ohydratace

2Hoxidace

oxoacylkoenzym A

acetylkoenzym A

koenzym A

acylkoenzym A

obr. 1

OH ~

acylkoenzym Akoenzym Aβ-oxidace

~

zpět na schéma

Mastná kyselina se změní acyl-CoA-synthetasou na acyl-CoA (substituce hydroxylové skupiny za ~S-CoA). V cytosolu.Tato sloučenina vstupuje do β-oxidace. Tato substituce vyžadujeenergii v podobě ATP.

β-oxidacekrok 1

zpět na schéma

β-oxidacekrok 2

L-karnitin přenese aktivovanou mastnou kyselinu z cytosolu do mitochondrií, kde je oxidována (tzv. beta-oxidace)

obr. 1obr. 2

zpět na schéma

β-oxidacekrok 3

Dehydrogenace sloučeniny v poloze β - mezi druhým a třetímuhlíkem vznikne dvojná vazba, přičemž dojde k hydrogenaci (redukci) molekuly FAD na FADH2.

dehydroacylkoenzym A

zpět na schéma

β-oxidacekrok 4

Následuje adice vody na nově vzniklou dvojnou vazbu.

zpět na schéma

β-oxidacekrok 5

Dehydrogenace nově navázané hydroxylové skupiny (redukce molekuly NAD+ na NADH).

zpět na schéma

β-oxidacekrok 6

Za účasti koenzymu A se od sloučeniny odštěpí acetyl-CoA a nově vzniklá oxosloučenina acyl-CoA (s o dva uhlíky kratším zbytkem) postupuje zpět (dokud se všechny uhlíky řetězce mastné kyseliny takto neodštěpí).

koenzym A

~

β-oxidace

zpět na schéma

Napiš vzorcem acetylkoenzymA a acylkoenzymA, vysvětli,jaký je mezi nimi rozdíl.

zbytkem je obecný zbytek kyselinyzbytek kyseliny octové

cvičení:

R

β-oxidace

zpět na schéma

Jak může proběhnout oxidace v biochemii? K vysvětlení využij některou z fází β – oxidace.

cvičení:

odnímání vodíku, v některých případech postupné vnášení kyslíku do substrátu

METABOLISMUS III.Vytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání II

Autor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium SušicePředmět: Chemie (Chemické reakce a děje)Třída: čtvrtý ročník čtyřletého studiaOznačení: VY_32_INOVACE_Ch-4_16Datum vytvoření: září 2013

Anotace a metodické poznámkyβ – oxidace je jednou ze základních biochemických drah. Má šest základních kroků. V jejím průběhu dochází k řadě reakcí, které jsou umožněny účinky specifických katalyzátorů – enzymů. Z toho důvodu je v úvodu celkové schéma procesu. Pokud najedete do oblasti šipky dílčí reakce, posunete se na konkrétní slide. Na něm je zmíněn její základní mechanismus a charakteristika včetně vzorců látek. Tato prezentace poskytuje přehled o β – oxidaci. Během a v závěru prezentace jsou jednoduché cvičení k orientaci v problematice metabolismu.

Použité materiály:Honza, J.; Mareček, A.; Chemie pro čtyřletá gymnázia (3.díl). Olomouc: DaTaPrint, 2000;ISBN 80-7182-057-1Čársky, J. a kol.; Chemie pro 3. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1986Obr.1: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Animal_mitochondrion_diagram_cs.svg staženo21.9.2013Obr.2: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Mitochondria,_mammalian_lung_-_TEM_(2).jpg staženo 21.9.2013

Ostatní obrázky a schémata jsou dílem autora prezentace.Vše je vytvořeno pomocí nástrojů Power Point 2003, ChemSketch 11, Gimp 2, Malování

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.