Glükoosi lagundamise etapid 1) Glükolüüs - toimub tsütoplasmavõrgustikul 2) Tsitraaditsükkel- toimub mitokondris 3) Hingamisahela reaktsioonid- Toimuvad mitokondri harjakeste membraanides Glükolüüs *Aeroobne - Hapniku on piisavalt, erinevate ensüümide toimel toimub 10 reaktsiooni Glükoos Püroviinamarihape + 4H 2 ADP 2 ATP * Anaeroobne - Hapniku pole piisavalt, toimub lihaskoe rakkudes, vesinikku ei eraldu Glükoos 2piimhape (C2H4COOH) Treenimata lihastes tekitab valu, väsimust ja krampe. Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsükklise Etanoolkäärimine- glükoosi lagundamine pärmiseente toimel, eraldub süsihappegaas. Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2 Tsitraaditsükkel Püroviinamarihappe edasine lagundamine
püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesiniku aatomit. Glükoos2 püroviinamarihape (CH3COCOOH) + 4H 2 ADP + Pi 2 ATP Eraldunud vesinikuaatomid seostuvad vesinikukandjaga NAD – mis võimaldab vesinikuaatomeid hiljem kasutada. 2 NAD + 4 H 2 NADH2 NAD molekul – nikotiinamiid adeniin dinukleotiid Piimhappekäärimine Toimub lihaskoe rakkudes piimhappebakterite elutegevuse käigus. Vesinikku ei eraldu. Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH) 2 ADP + Pi 2 ATP Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsüklisse. Lihaste töövõime taastub. Etanoolkäärimine Suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmiseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas. Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2
Glükolüüs jaguneb:1)Anaeroobne glükolüüs hapnikku ei jätku piisavalt, moodustub etanool või piimhape 2)Aeroobne glükolüüs hapnikku on piisavalt. Erinevate ensüümide toimel toimub 10 erinevat üksteisele järgnevat reaktsiooni, mille tulemusena tekib 2 püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesiniku aatomit. Glükoos 2 viinamarihape (CH3COCOOH) + 4H Piimhappekäärimine toimub lihaskoe rakkudes hapniku puudusel. Vesinikku ei eraldu. Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH) Etanoolkäärimine suhkru lagundamine pärmseente toimel. Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2 Tsitraaditsükkel püroviinamarihappe edasine lagundamine. Koosneb reaktsioonidest, mille käigus eraldunud järkjärgult CO2 molekulid ja H aatomid. Hingamisahela reaktsioonid neis vabanevad NADH2 molekulid H aatomitest. Eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja moodustub H2O. 12 NADH2 + 6 O2 12 NAD + 12 H2O *NADH2 moodustub glükolüüsil
hiljem kasutada). 2 NAD + 4 H « 2 NADH2 · NAD molekul nikotiinamiid adeniin dinukleotiid · Piimhappekäärimine - Toimub lihaskoe rakkudes piimhappebakterite elutegevuse käigus. Vesinikku ei eraldu. (Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe). - Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsüklisse.(Lihaste töövõime taastub). Glükoos ®2 piimhape (C2H4COOH) · Etanoolkäärimine - Suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmiseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas. Kui protsessile ei ole takistatud õhuhapnikku juurdepääs oksüdeerivad segusse sattunud äädikhappebakterid etanooli veiniäädikaks, mida kasutatakse toidu valmistamisel. Glükoos ® 2 etanool (C2H5OH) + CO2 · Tsitraaditsükkel - Püroviinamarihappe edasine lagundamine
2. Tsitraaditsükkel Toimub mitokondri sisemuses. 3. Hingamisahela reaktsioonid Toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel. Aeroobne glükoos tähendab, et hapnikku on piisavalt Anaeroobne glükoos tähendab, et hapniku ei jätku piisavalt, moodustab etanool või piimhappe. Anaeroobne Piimhappe käärimine Toimub lihaskue rakkudes piimhappe bakterite elutegevuse kägius. Vesinikku ei eraldu. Glükoos -> 2piimhape (C2H4COOH); 2ATP +P1 -> 2ATP Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Etanooli käärimine Suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmiseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas. Glükoos 2etanool(C2H5OH) +CO2 2ADP+P -> 2ATP Aeroobne käärimine Erinevate ensüümide toimel toimub 10 erinevat üksteisele järgnevat reaktsiooni, mille
Piimhappekäärimine – toimub lihaskoe rakkudes piimhappebakterite elutegevuse käigus. Vesinikku ei eraldu Hingamisahela reaktsioonides vabanevad NADH2 molekulid H aatomitest. Moodustunud NAD on TSITRAADITSÜKKE Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH) uuesti kasutatav 1. ja 2. etapis L 2 ADP + Pi 2 ATP Eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja moodustub H2O Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Vabaneva energia arvel saab 12
üksteisele järgnevat reaktsiooni -> püroviinamarihape CH3COCOOH (lagundamine jätkub 2. etapis) ja eraldub 4 H aatomit (seostuvad vesinikukandjaga NAD nikotiinamiidadeniindinukleotiid -, mis võimaldab H aatomeid kasut. 3. etapis). Kaasneb 2 ATP molekuli süntees. 2) anaeroobne glükolüüs e käärimine: toimub hapniku puudumisel. 2 võimalust: 1. piimhapekäärimine lihaskoe rakkudes, piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoos -> 2 piimhappe (C2H4COOH) molekuli. H ei eraldu, tekib 2 ATP molekuli. (Põhjustab lihaste väsimust, valu, krampe. Treenimata lihased on pärast trenni valusad. 2 piimhape -> 2 püroviinamarihape + 4 H ja lihaste töövõime taastub.) 2. etanoolkäärimine ei eraldu H, tekib 2 ATP. Glükoos -> 2 etanool + 2 CO2 (Veini kääritamine: protsess kestab, kuni lõpeb glükoositagavara käärimissegus või kuni keskkonda kuhjuv etanool pärsib pärmseente elutegevuse
36 ADP + 36 Pi -> 36 ATP Et glükolüüsil saadakse 1 glükoosimolekuli lõhustamisel 2 ATP molekuli ja hingamisahela reaktsioonide tulemusena veel 36, siis kokku võib aeroobsetes tingimustes ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel moodustuda kuni 38 ATP molekuli. ANAEROOBNE LAGUNDAMINE Anaeroobne glükolüüs e käärimine: toimub hapniku puudumisel. 2 võimalust: 1. piimhapekäärimine – lihaskoe rakkudes, piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoos - > 2 piimhappe (C2H4COOH) molekuli. H ei eraldu, tekib 2 ATP molekuli. (Põhjustab lihaste väsimust, valu, krampe. Treenimata lihased on pärast trenni valusad. 2 piimhape -> 2 püroviinamarihape + 4 H ja lihaste töövõime taastub.) etanoolkäärimine – ei eraldu H, tekib 2 ATP. Glükoos -> 2 etanool + 2 CO2 (Veini kääritamine: protsess kestab, kuni lõpeb glükoositagavara käärimissegus või kuni keskkonda kuhjuv etanool pärsib pärmseente elutegevuse. Protsessi käigus ei ole takistatud õhuhapniku
katalüüsivad u 10 üksteisele järgnevat reaktsiooni -> püroviinamarihape CH3COCOOH (lagundamine jätkub 2. etapis) ja eraldub 4 H aatomit (seostuvad vesinikukandjaga NAD nikotiinamiidadeniindinukleotiid -, mis võimaldab H aatomeid kasut. 3. etapis). Kaasneb 2 ATP molekuli süntees. 2) anaeroobne glükolüüs e käärimine: toimub hapniku puudumisel. 2 võimalust: 1. piimhapekäärimine lihaskoe rakkudes, piimhappebakterite elutegevuse käigus. Glükoos -> 2 piimhappe (C2H4COOH) molekuli. H ei eraldu, tekib 2 ATP molekuli. (Põhjustab lihaste väsimust, valu, krampe. Treenimata lihased on pärast trenni valusad. 2 piimhape -> 2 püroviinamarihape + 4 H ja lihaste töövõime taastub.) 2. etanoolkäärimine ei eraldu H, tekib 2 ATP. Glükoos -> 2 etanool + 2 CO2 (Veini kääritamine: protsess kestab, kuni lõpeb glükoositagavara käärimissegus või kuni keskkonda kuhjuv etanool pärsib pärmseente elutegevuse. Protsessi
Tulemusena tekib 2 püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesiniku aatomit. Glükoos®2 püroviinamarihape (CH3COCOOH Eraldunud vesinikuaatomid seostuvad vesinikukandjaga, Mis võimaldab hiljem vesinikuaatomeid kasutada. Anaeroobne toimubrakkudes hapniku puudusel. Selles vesinikku ei eraldu. See lõpeb kas piimhappe või etanooli moodustu Protsess piirdub kahe ATP molekuli sünteesiga. Glükoos ®2 piimhape (C2H4COOH) 2 ADP + Pi ® 2 ATP 46. Millised on aeroobse glükoosilagundamise etapid, lähteained ja saadused (õpik lk. 92 joonis)? Erinevate ensüümide toimel toimub 10 erinevat üksteisele järgnevat reaktsiooni, mille tulemusena tekib 2 püroviinamariha molekuli ning 4 vesiniku aatomit. Glükoos®2 püroviinamarihape (CH3COCOOH) + 4H 2 ADP + Pi ® 2 ATP Millised tegurid mõjutavad ainevahetuse kiirust? 47
Energia= (4,7*17,6+1,8*38,9+15,2*17,5)*1,5=630kJ Adenosiintrifosfaat ehk ATP Universaalne energia talletaja ja ülekandja, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis GTP- guaniin CTP-tsütosiin TTP-tümidiin UTP- uratsiil Glükoosi lagundamine C6H12O66CO2+6H2O+energia 1. Glükolüüs algselt toimub tsütoplasma võrgustikus 1. Aeroobne(glükoos2püroviinamarihape[(CH3COCOOH)+4H] 2ADP+Pi 2ATP 2. Anaeroobne- hapnikku ei jätku piisavalt Glükoos 2piimhape (C2H4COOH) 2. Tsitraaditsükkel toimub mitkondri maatriksis... Eralduvad süsihappegaasi molekulid ja vesiniku aatomid. Moodustavad NADH molekuli. 3. Hingamisahel Toimub mitokondri kristadel. Kasutatakse 12 NADH molekuli. 4. Fotosüntees,3 5. 6CO2+12H2O = C6H12O6+6H2O+6O2 *Fotosüntees toimub nähtava valguse vahemikus 380-750nm *Fotosünteesi protsess on maksimaalse efektiivsusega spektri punases või violetses osas. Fotosüsteem I pigemendid osalevad NADPH2 moodustumisel
läbi erinevate keemiliste reaktsiionide. 3. Ülesanne monohübriidsest ristamisest NR 14 1. Glükoosi lagunemine. Selle 3 etappi C6H12O66CO2+6H2O+energia 1. Glükolüüs algselt toimub tsütoplasma võrgustikus 1. Aeroobne(glükoos2püroviinamarihape[(CH3COCOOH)+4H] 2ADP+Pi 2ATP 2. Anaeroobne- hapnikku ei jätku piisavalt Glükoos 2piimhape (C2H4COOH) 2. Tsitraaditsükkel toimub mitkondri maatriksis... Eralduvad süsihappegaasi molekulid ja vesiniku aatomid. Moodustavad NADH molekuli. I Glükolüüs - tsütoplasmavõrgustikul II Tsitraaditsükkel mitokondri maatriksis III Hingamisahel mitokondri sisemembraani harjakestel Glükoosi lagundamine on universaalne ainevahetuslik protsess, mille käigus glükoosist vabanev energia salvestatakse ATP molekulidesse. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand:
Eraldunud vesiniku aatomid seostuvad vesinikukandjaga NAD- võimaldab vesinikuaatomeid hiljem kasutada. Glükoos2 püroviinamarihape (CH3COCOOH) + 4H NAD molekul- nikotiinamiid adeniin dinukleotiid Piimhappe käärimine: toimub lihaskoe rakkudes hapniku puudusel. Vesinikku ei eraldu. 25 Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH) Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe. Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditüsklisse. Lihaste töövõime taastub. Etanoolkäärimine: suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas. Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2