mitte glükolüüsi käigus). Kokku toodab eukarüootne rakk aeroobse hingamise käigus 34 ATP molekuli ühe glükoosi kohta. Anaeroobsetes rakkudes on glükolüüs ainus ATP-d produtseeriv rada. Aeroobsetes rakkudes on see esimeseks etapiks süsivesikute oksüdatsioonil. Tingimustest sõltuvalt võib glukoosi lagunemine olla: 1) Osaline anaeroobne glükolüüs. Glükoos Püruvaat 2 laktaat (piimhappe käärimine aktiivselt kontrakteeruvas lihases, erütrotsüütides (punane verelible), mõningates mikroorganismides). Glükoos püruvaat 2 etanool + 2 CO2 (alkoholkäärimine pärmirakus). 2) Lõplik aeroobne glükolüüs. Glükoos püruvaat 2 Atsetüül-CoA 4 CO2 + 4 H2O (Loomad, taimed, paljud aeroobsed mikroorganismid).
tsütoplasmavõrgustikul (kõigis elusates rakkudes) mitokondri membraanide vahel raku vedelas sisekeskkonas LÄHTEAINED glükoos (koosneb 6st C NAD + FAD + 2 püruvaat 6 O2 + 2 NADH2 + 4 aatomist) + ?? NAD + + 2 ADP + 2P NADH2 + 6 FADH2 + 34 ADP + ?? P + 4 H2 ATP + 34 P SAADUSED 2 püruvaati + 2 NADH2 ?2? 6 CO2 + 20 Hiooni 34 ATP + 6 NAD + 6 + 2?? ATP + 2 H2O (2 püruvaadist c02 ja h FAD + 12 H2O ioon) + 4 ?10? NADH2
tase (B-Glükoos 3,3...5,5mmol/L) Vereglükoosi taseme säilitamisel on keskne roll maksal: Salvestab (liigse) glükoosi glükogeenina Lõhustab glükoosi puudusel glükogeeni glükoosiks (glükogenolüüs) Sünteesib glükoosi (glükoneogenees) Glükoosi metabolism Glükogeen LDH ADP ATP G-1-P Laktaat Glükoos G-6-P Püruvaat TKT H2O, CO2 Pentoosfosfaaditsükkel Riboos-5-P; NADPH ATP, NADH ATP Joon 2. Glükoosi metabolism Glükoosi metabolism Glükoosi suunamine kataboolsetele radadele Glükoosi fosforüülimine Glükoos-6-fosfaat Glükoosi aktiveeritud vorm (fosforüülitud ATP-ga)
fotosüntees ei ole veel piisav; taimedes paiknevad glükosülaadi tsükli ensüümid kindlates organellides glükosüsoomides. 2. TCA tsükkel on aeroobne reaktsiooniahel, mis toimub raku mitokondri maatriksis ja mille ülesandeks on süsivesikute, lipiidide ja valkude degradatsiooniproduktide oksüdeerimine CO 2-ks (tsükli intermediaadid on biosünteesi lähteained). 4. Anaeroobse glükolüüsi reaktsiooniahela tinglikuks lõpp-produktiks on -ketohape püruvaat (3C ühend), kuid TCA-sse sisenevad KoA-ga aktiveeritud atsetüül-radikaalid (2C ühikud). Selgitage, a) kus - raku tsütoplasmas või mitokondri maatriksis, emb-kumb????? b) milliste protsesside tulemusena - c) millise ensüüm-kompleksi toimel püruvaat transformeerub atsetaadiks - püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks. 5. TCA tsükkel hõlmab 8 üksikreaktsiooni. Selgitage, a) millist reaktsiooni loetakse tsükli esimeseks - tsitraadi süntetaasi (atsetüül-CoA kondensatsioon
portaalveeni vahendusel maksa ja teistesse kudedesse. Seal toimub monosahhariidide arvel rasvhapete, aminohapete ja glükogeeni süntees ning nende kataboolne oksüdatsioon energia saamise eesmärgil. Glükoosi oksüdatsiooni esimene etapp kannab glükolüüsi nime. Glükoos on protsess, kus glükoos oksüdeeritakse püruvaadiks. Hapniku puudusel, näiteks lihastes intensiivse füüsilise koormuse korral, konverteeritakse tekkinud püruvaat laktaadiks ja summaarselt nimetatakse seda protsessi ka anaeroobseks glükolüüsiks. Aeroobsetes tingimustes laktaati kudedes ei moodustu, sest püruvaadist tekib atsetüül-CoA ja NADH regenereerimiseks kasutatakse hingamisahelat. Glükoosi oksüdatsioonil vabanev energia. Aeroobse glükolüüsi protsessis esmalt tarbitakse 2 ATPd glükoosi aktivatsiooniks, hilisemates staadiumites produtseeritakse 4 ATPd ja 2 NADHd. Summaarselt tekib
3. Oksaalatsetaadi perekond asparataat, treoniin 4. Püruvaadi perekond alaniin 5. Riboos-5-fosfaadi perekond Histidiin 6. fosfoenoolpüruvaat + erütroos-4-fosfaat fenüülalaniin 6. Alaniini, aspartaadi ja glutamaadi üheetapiline biosüntees. Kõik aminohapped on sünteesitavad glükolüüsi, TCA tsükli või pentoosfosfaadi raja vaheühenditest. Süntees leiab aset tsütosoolis ja/või mitokondris. Substraatideks on oksaalatsetaat, püruvaat ja alfa-ketoglutaraat. Aspartaadi aminotransferaasi abil viiakse aminorühm glutamiinilt oksaalatsetaadile ja tekib aspartaat ja alfa-ketoglutaraat. Alaniini aminotransferaas viib aminorühma glutamiinilt püruvaadile ja tekib alatiin ja alfa-ketaglutaraat. Kõik käib läbi PLP. 7. Glutamaadi perekonna aminohapete biosüntees. -ketoglutaraat on tsitraaditsükli vaheühend, mille kaudu on glutamaadi süntees seotud tsitraaditsükliga. 1
2. Glükoos-6-fosfaat → Fruktoos-6-fosfaat 3. Fruktoos-6-fosfaat → Fruktoos-1,6-bisfosfaat (-1ATP) 4. Fruktoos-1,6-bifosfaat → Dihüdroksüatsetoonfosfaat (DAP) ja Glütseeraldehüüd-3-fosfaat (GAP) 5. DAP↔GAP 6. Glütseeraldehüüd-3-fosfaat (GAP) → 1,3bisfosfoglütseraat (2tk) 7. 1,3-bisfosfoglütseraat → 3-fosfoglütseraat (ADP →ATP) 8. 3-fosfoglütseraat → 2-fosfoglütseraat 9. 2-fosfoglütseraat → Fosfoenoolpüruvaat (PEP) 10. Fosfoenoolpüruvaat (PEP) → Püruvaat (ADP → ATP) 11. Püruvaat → Laktaat Anaeroobsel glükolüüsil vajalikud ensüümid 1. Heksoosi kinaas (Mg2+), Glc – 6 – P pärsib aktiivsust, INS indutseerib ensüümi sünteesi 2. Fosfoglükoosi isomeraas (Mg2+) 3. Fosfofruktoosi kinaas, FFK1 (Mg2+) – allosteeriline ATP/AMP suhtele; AMP ja Fru-2,6-bisP aktiveerivad, tsitraat ja ATP pärsivad 1. Fru-2,6-bisP teket kontrollivad INS ja glükagoon 4. Aldolaas A 5. Trioosfosfaadi isomeraas 6. GAP dehüdrogenaas 7
Mitokonder ,,raku jõujaam", kahekordse membraaniga saamise kõige tõhusam viis: rakuorganell, mille seesmine membraan on mitokondri iga 4 elektroni kohta, mis eemaldatakse sisemusse sopistunud; mitokondri sisemuses ja membraani substraatidelt ja kantakse üle molekulaarsele sopistustes toimub rakuhingamine. hapnikule, pumbatakse läbi membraani 20 Püruvaat ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel prootonit, mille arvel sünteesitakse umbes 6 ATP glükolüüsil, nimetatakse ka püroviinamarihappeks. molekuli. Ühe glükoosi molekuli täieliku NAD ja FAD ained, mis osalevad rakuhingamises oksüdeerimisega veeks ja süsihappegaasiks
tekib ATP ja 3-fosfoglütseraat. Sellega on reaktsioon energeetiliselt tasakaalustunud (kulutatud on 2 molekuli ATP-d ja sünteesitud samuti 2 molekuli ATP-d). See fosfaatrühm kantakse fosfoglütseraadi kinaasi toimel üle teisele süsinikule, tekib 2-fosfoglütseraat, millest enolaasi toimel saadakse fosfoenoolpüruvaat. Sellest võtab püruvaadi kinaas ära fosfaatrühma, mille ta seob ADP-ga (tekib ATP) ning fosfoenoolpüruvaadist saab lihtsalt püruvaat. Püruvaat redutseeritakse laktaadiks laktaadi dehüdrogenaasi abil ning samal ajal oksüdeeritakse NADH +H+ ning selle reaktsiooni produkt NAD+ saab osaleda juba järgmise molekuli lagundamisel. Et kogu see pikk jutt kokku võtta toimub glükolüüs peamiselt kolme liiki reaktsioonidena. Esiteks glükoosi süsinikahel lammutatakse, fosfaatrühmad kantakse ühenditelt üle, et produtseerida ATP-d ning sobstraadi molekulidelt võetakse vesinikke ja seotakse need NAD+ abil püruvaadile.
sünteesi. Kirjeldage, millistes metaboolsetes radades ja mil viisil sünteesitakse glükoosi täielikul lõhustumisel ATP-d. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate glükolüüsi. Glükoosi esmane õhustumine., mille käigus saadakse glükoosisolev energia salvestada sobivasse vormi( ATP, NADH) *Osaline lõhustumine toimub anaeroobselt. Tekib laktaat( piimhape), intensiivselt töötavates ihastes, toimub tsütoplasmas. Kui on aga hapnik olemas tekib kohe püruvaat mis läheb tsitraadi tsüklisse. *Lõplik lõhustumine toimub hapniku juuresolekul. Toimub mitokondrites tsitraaditsükli vahendusel. Tekib Co2 ja H2O. See ei ole spetsiifiline ainult glükoosile. 1 glükoosi molekulist saab 2 püruvaadi molekuli. Hapniku juures olekul saab sellest CO2 ja H2O. Hapniku puudumisel laktaat. Laktaadist lahti saamiseks on vaja see transportida maksa, kus tehakse sellest uuesti püruvaat ja saadetakse uuesti lihastesse. C6H1206 glükoos
diferentseerumise ja suurenemise tõttu koed ja organid, ning mis omakorda viib ka organismi kehamõõtmete suurenemisele. Anaboolsetest protsessidest on ökoloogilist aspekti rõhutades tähtsaim fotosüntees. 6. Kirjeldage püruvaadi (struktuurivalem?) transformatsiooni radu anaeroobses keskkonnas ( millistes rakkudes toimuvad, millised on lõpp-produktid.) Otsustage ja põhjendage, kas neis protsesside püruvaat oksüdeerub või redutseerub. Anaeroobse glükolüüsi viimaseks etapiks on püruvaadi muutmine laktaadi dehüdrogenaasi vahendusel laktaadiks. Toimub lihaskoe rakkudes. Püruvaat redutseerub. 7. TCA tsükkel on aeroobne/anaeroobne (?) reaktsiooniahel, mis leiab aset raku (organell? kompartment?) mitokondri maatriksis ja mille ülesandeks rakus on vabastada suur osa eluks vajalikku energiat ja on mitmete oluliste anabolismireaktsioonide eelduseks. 8. Selgitage:
moodustuva ATP näol ja mille tulemusena tekivad etüülalkohol ja süsihappegaas. Etanoolkäärimise protsessi üldskeem pärmides on järgmine: glükolüüs 2 NADH+H+ C6H12O6 2 CH3COCOO- 2 CH3CHO 2 CH3CH2OH (10 reaktsiooni) 2 CO2 2NAD+ etanaal e. glükoos püruvaat atseetaldehüüd etanool Võttes arvesse ainete molekulmasse näeme, et etanooli ja CO 2 tekib käärimisel peaaegu võrdsetes kaalulistes kogustes. C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 180 g 92 g 88 g Ensüümireaktsioonide ahelat, milles glükoos konverteerub püruvaadiks, tuntakse glükolüüsi nime all. Kahe järgneva reaktsiooniga muundatakse püruvaat etanooliks ja CO 2 ks.
1. Glükoos 1-fosfaadist tekib fruktoos-6-fosfaat kahe jarjestikuse reaktsiooni tulemusel: Glükoos-1-fosfaat Glükoos-6-fosfaat G=-7 kJ/mol, Glükoos-6-fosfaat Fruktoos-6-fosfaat G=-1,7 kJ/mol. Kui suur on G, mis vastab pöördreaktsioonile Fruktoos-1-fosfaat Glükoos-1- fosfaat? 2. Nimetage karbonülfosfaadi kaks funktsiooni metabolismis. 3. Millised loetletud ensüümideat katalüüsivad reaktsiooni, kus osaleb ATP püruvaadi kinaas, püruvaadidehüdrogenaasi kompleks, püruvaadi transkarboksülaas või-de, polünukleotiidi kinaas, ketolaas. 4. Vastake järgmistele hingamisahela I kompleksi funktsiooni kasitlevatele küsimustele: a) Kus paikneb eukarüootses rakus hingamisahela I kompleks. b) Millised kofaktorid kuuluvad hingamisahela I kompleksi struktuuri. c) Mis on kompleksis I oksüdeeritav substraat. d) Mis on kompleksis I redutseeritav substraati. 5. Millised järgmestest vaidetest on korrektsed: a) Ornitiin on koensü...
* Kiudained(tselluloos) stimuleerivad soolestikku ja absorbeerivad orgaanilisi molekule seedetraktis. *Vitamiinid 11. Ainevahetusreaktsioonide analüüsimisel võib eristada katabolismi kolme taset. Kirjeldage a) millised transformatsioonid neil tasemeil toitainetega toimuvad b) millised reaktsiooniproduktid ja kesksed metaboliidid tekivad. I aste. Suured biomolekulid lõhutakse monomeerideks ehk ehitusblokkideks. II aste. Ehitusblokid lagindatakse keskseteks metaboliidideks: püruvaat, atsetüül-CoA. III aste. Atsetüü-CoA lõplik lagundamine. Lõppprodukti: H2O, NH3 ja CO2. 12. Kas protsess on klassifitseeritav kui kataboolne (K) või anaboolne (A)? a. triglütseriidide lõhustumine glütserooliks ja rasvhapeteks K b. nukleotiidide de novo süntees A c. süsivesikute seedimine K d. glükogeeni formeerumine glükoosist A e. glükoosi oksüdatsioon CO2 ja H2O-ks K f. rasvhapete moodustumine atsetüül-KoA-st A g. defektsete valkude destruktsioon proteasoomides K
- FADH2) kui kõrge e ülekandepotsensiaaliga ühendid ja (2) energiarikkad fosfaadid, mille hüdrolüüsi vabaenergia muut on suurem kui -25 kJ/mol. Makroergilised biomolekulid on lühiajaliseks energiasalvestuseks ja ülekandeks kohandunud energiarikkad molekulid, peamiselt fosfaadid Adenosiin-5'-trifosfaat ATP on vahetu energia ülekande vahend. PEP + H2O Püruvaat + Pi; ADP + Pi ATP + H2O, ehk PEP + ADP Püruvaat + ATP. G=-23 kJ/mol. Suur hüdrolüüsi vabaenergia muut on võimalik tänu (1) reaktandi destabiliseerimisele ATP struktuur elektrostaatiliste tõukejõudude tõttu osalise positiivse laenguga ATP trifosfaatahel sisaldab 2 fosfori aatomite vahel. (2) produktide stabiliseerimisele fosfoanhüdriidsidet, mille ionisatsiooni ja resonantsi teel. (3) entroopia kasvule hüdrolüüsi ja hüdrolüüsil vabaneb palju
· Energiarikkad molekulid, kuna sisaldavad kõrge ülekandepotentsiaaliga elektrone · Reoksüdeerumisega hingamisahelas kaasneb ADP fosforüülimine ATP-ks NADH = 3ATP FADH2 = 2ATP GLÜKOLÜÜS Glükolüüs - ensümaatiliste reaktsioonide ahel, mille käigus glükoos muudetakse püruvaadiks. Ühe glükoosi molekuli konversiooniga kaheks püruvaadi molekuliks kaasneb kahe ADP molekuli konversioon ATP-ks. Summaarne võrrand: Glükoos + 2 ADP + 2 NAD+ + 2Pi 2 Püruvaat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H20 Glükolüüs on · raku tsütoplasmas kulgev universaalne ainevahetus rada · anaeroobsetes rakkudes ainus ATP-d produtseeriv rada · aeroobsetes rakkudes esimene etapp süsivesikute oksüdatsioonil GLÜKOLÜÜSI KAKS FAASI · Heksoosifaas. Kõik intermediaadid on heksoosid (C6-suhkrud). Toimub energia investeerimine - kaks ATP molekuli muudetakse ADP-ks · Trioosifaas. Kõik intermediaadid on trioosid (C3 suhkrud).
Piimhappeline fermentatsioon – esineb inimeses, teistel imetajatel ja ka nt. piimhappebakteritel Piimahappelise fermentatsiooni produkt – laktaat – on toksiline nii imetajatele kui ka bakteritele Glükolüüsil moodustuv NADH tuleb reoksüdeerida tagasi NAD -ks + 1. Anaeroobsetes tingimustes redutseerib NADH lihastes püruvaadi laktaadiks (homolaktaalne fermentatsioon) 2. Pärmis püruvaat dekarboksüleeritakse, moodustavad CO2 ja atseetaldehüüd, viimane redutseeritakse NADH poolt etanooliks (alkohoolne fermentatsioon) 3. Aeroobse metabolismi korral oksüdeeritakse NADH hingamisahelas, protsess seotakse 2.5 ATP sünteesiga pentoosfosfaadi rada Pentoosfosfaadi (PF) rada leiab aset raku tsütosoolis ning selle käigus toodetakse NADPH ja sünteesitakse pentoos-suhkruid (5C). PF rajal on kaks eristatavat faasi:
ht sisemus Lähteained Glükoos, 2 NAD+ NAD, FAD Hapnik molekuli, 2 ADP molekuli ja 2 fosfaatrühma Saadused 2 püruvaadi 16 H+, 34 ATP molekuli molekuli, 2 NADH 6 NADH2, 2 FADH2, molekuli, 2 vesinikiooni, 2 ATP-d 2 ATP, ja 2 molekuli vett. 2 CO2 Protsessi Glükoos lõhutakse Püruvaat Energia salvestatakse kirjeldus püruvaadiks lagundatakse ATP molekulidesse süsinikdioksiidiks 3. Kui palju energiat saab rakuhingamisel maksimaalselt toota? 38 ATP molekuli. 4. Miks päriselt nii palju energiat toota ei saa? Sest protsessis võivad esineda membraanide lekkimisest tulenevad kaod ning püruvaadi ja ADP transport mitokondrisse vajab samuti energiat. Seega osa energiast kaob. 5
millised on lähteained ja saadused (sh ATP hulk), kus rakus toimuvad?) Rakuhingamine on glükoosi lõplik lagundamine hapniku abil, mille tulemusena vabanev energia salvestatakse (ATP), eraldub süsinikdioksiid ja vesi. 6O2 + C6H12O6 = 6CO2 + 6H2O ETAPID 1. Glükolüüs 2. Tsentraaditsükkel 3. Hingamisahela reaktsioonid Lähteained Glükoos C6H12O6 Püruvaat Hapnik O2 Saadused 2 püruvaati CO2 Vesi H2O 2 ATP 2 ATP 34 ATP Toimumiskoht Tsütoplasma Mitokonder Mitokonder Reaktsiooni käigus lagundatatakse ATP molekul ning vabanev energia kasutatakse käsiloleva reaktsiooni käimalükkamiseks. Seda kasutatakse kogu aeg, muutes ATP ADP-ks, toimuvad pidevalt ka vastupidine protsess: ADP töödeldakse ATP-ks
inhibeerimine TKT respiratoorne kontroll NAD ja FAD pidev varustamine hingamisahela poolt Oksüdatiivse fosforüülimise sõltuvus ADP/ATP suhest TKT anaboolne (biosünteetiline) tähtsus Tsitraat- rasvhapete ja steroolide süntees AKG- Glu, Gln, Pro süntees Sukstinüül-CoA- heemi süntees OAA- Glc, Ser, Asp, Asn süntees Glükoosi biosüntees Glükoneogenees Glükoosi süntees mittesahhariidsetest ühenditest (laktaat, püruvaat, glütserool, glükogeensed aminohapped, Ala ja Asp) maksas (90%) ja neerukoores (10%). Meditsiinilised põhiaspektid: · Veresuhkru taseme hoidmine (glükogeeni lõhustamine ja glükoosi süntees) · Teatud kudede, organite kestev hüpoglükeemia teke · Laktoosi süntees piimanärmetes · Vastsündinute elulemus (aju/maks Glc tarbimise kõrge suhe, seoses tagasihoidliku glükogeenivaru ja ketokehade limiteeritud produktsiooniga
TEST 3 1. Loomaraku hingamisel neelduv hapnik kasutatakse otseselt elektronide aksept. Mitkond ETA lõpus 2. Lisaks ATP-le on glükolüüsi lõpp-produktideks NADH ja püruvaat 3. Tsitraaditsükkel energiseerib teatud molekulid, mis seejärel transpordivad energia elektronide transpordi ahelasse. Millised molekulid need on? FADH2 ja NADH 4. Rakul on võimalik kasutada energia tootmiseks 10 mooli glükoosi hapnikuvabas keskkonnas. Milline on võimalik produtseeritavate ATP/GTP moolide summarne kogus? 20 5. Milline järgnevatest ühenditest ei funktsioneeri kui elektronide kandja mitokondriaalses ETA-s,
SÜSIVESIKUTE METABOLISM TOIDU SÜSIVESIKUD Liik Esindajad Koostis, sidemed Tärklis , D-Gluc (14), (16) Polüsahhariidid Glükogeen , D-Gluc (14), (16) Tselluloos , D-Gluc (14) Sahharoos , D-Gluc (12) , D-Fruc Oligosahhariidid Laktoos , D-Gal (14) , D-Gluc Maltoos , D-Gluc (14) , D-Gluc Glükoos (Gluc) Monosahhariidid Fruktoos(Fruc) Galaktoos (Gal) jt. MONOSAHHARIIDIDE OMASTATAVUS Glükoos Galaktoos > Fruktoos > Mannoos > Ksüloos Süsivesikuid dieedis keskmiselt 400 g/ööp G...
c) oksüdeerimine/redutseerimine kaheksandas ja kümnendas?? d) dehüdreerimine kuuendas, üheksandas e) C-C sideme lõhustumine neljandas 4. Kirjutage järgmiste glükolüüsi reaktsiooniahelas ülioluliste ühendite struktuurid: a) Glükoos - C6H12O6 b) Fruktoos-1,6-difosfaat - C6H14O12P2 c) Glütseeraldehüüd-3-fosfaat - C3H7O6P d) 1,3-difosfoglütseraat - C3H4O10P2 e) Fosfoenoolpüruvaat - C3H3O6P f) Püruvaat - C3H4O3 5. ATP toimib ainevahetusreaktsioonides kui võimas modulaator. Millist toimet avaldab ATP kontsentratsiooni suurenemine järgmistele ensüümidele: a) fosfofruktokinaas (PFK) - kõrgetel ATP kontsentratsioonidel on reaktsioon kooperatiivne, kõrge ATP inhibeerib PFK, vähendades afiinsust fruktoos-6-P suhtes b) püruvaadi kinaas - ATP inhibeerib püruvaadi kinaasi ehk siis mida suurem ATP, seda väiksem reaktsiooni kiirus. 6
Maksas, neerudes. Protsess algab mitokondris, põhiprotsess toimub tsütoplasmas. 2. Tasakaalustatud dieedi puhul on imetajate organismis glükoneogeneesi aktiivsus väga madal. Mille poolest peab imetajate dieet olema tasakaalustamata, et suureneks glükoneogeneesi aktiivsus? Süsivesikute vaene dieet peaks siis olema. 3. Milliseid a) lähteaineid b) energiakandjaid kasutavad imetajate rakud glükoneogeneesi toimumiseks? a) püruvaat, laktaat, glütserool, valdav osa aminohappeid, kõik tsitraaditsükli intermediaadid b) makroergilised ühendid 4. Kuidas põhjendate väidet: glükoneogenees ei ole glükolüüsi pöördprotsess? Kolm glükolüüsi etappi (1,3,10) on glükoneogeneesis asendatud 4 unikaalse reaktsiooniga: nende kaudu toimub regulatsioon; uued reaktsioonid toovad spontaansuse. 5. Iseloomustage glükogeeni järgmistest aspektidest: a) Molekuli monomeerne koostis ja molekuli ehitus?
hargnenud struktuuri teke. Hormoonide roll glükogeeni metabolismi regulatsioonis. Milline suhkrunukleotiid on tärklise sünteesi lähteaineks? Süsivesikute vaese dieedi ning raske füüsilise pingutuse korral peab keha olema võimeline ise glükoosi sünteesima. Kui toimub glükolüüs, lülitatakse glükogenees välja. Kui raku energeetiline seisund on hea, siis glükolüüs seiskub ning püruvaat kasutatakse glükoosi sünteesimiseks glükogeneesiks. Kui raku energeetiline seisund on halb, siis tuleb energia saamiseks kiiresti lõhustada glükoosi glükolüüs. Glükolüüsi ja glükogeneesi radade reguleeritavad etapid on samad: glükolüüsi 1., 3. Ja 10. reaktsioon. Glükogeen kui varusahhariid sünteesitakse loomades kui glükoosi tase on kõrge. Glükoosijäägid
Mõisted Anaeroobne ilma hapnikuta. Anaeroobne glükolüüs ehk käärimine glükoosi osaline ENERGIAT SAAB lagundamine hapnikuvaestes oludes, mille käigus püruvaat muudetakse piimhappeks või etanooliks. TOOTA KA ILMA Piimhappekäärimine anaeroobne glükolüüs, mida HAPNIKUTA teostavad mõned bakterid ja seened, aga hapniku puudusel ka ka loomade lihasrakud, ning mille jääkproduktiks on piimhape.
– Tsütraadtsükklis. 14. Missugusel etapil kasutatakse O2 ja miks? – Hingamisahelas. 15. Glükoosi lõhustumise summaarne võrrand? – C6H12O6 + O2 > 6CO2 + 6H2O + 38ATP 16. Kui palju tekib kokku ATP-d, kui lõhustub 1 molekul glükoosi? – Maximum 38. 17. Mis on käärimine? – anaeroobne glükolüüs, glükoosi osaline lagundamine hapnikuvaestes oludes, mille käigus püruvaat muudetakse piimhappeks või etanooliks. 18. Kus ja millal toimub piimhappekäärimine? Mis selle käigus tekib? – Anaeroobne glükolüüs, mida teostavad mõned bakterid ja seened, aga hapniku puudusel ka loomade lihasrakud, ning mille jääkproduktiks on piimhape. 19. Kus ja millal toimub etanoolkäärimine? Mis selle käigub tekib? – anaeroobne glükolüüs, mida teostavad mõned bakterid ja
VALKUDE METABOLISM Valkude metabolism - üks osa lämmastikuringest. Gaasiline lämmastik (N2 ) moodustab -80% atmosfäärist. Lämmastiku üldhulk Maal on ~4 x10 15 tonni = ~80 t/m2 LÄMMASTIKU FIKSEERIMINE · Molekulaarne (gaasiline) N2 Assimileerivad ainult mõned mikroorganismide ja vetikate liigid, sh mulla mikroorganismid (Azotobacter, Klebsiella, Clostridium) liblikõieliste taimede juurte sümbiootiline mikrofloora (Rhizobium) vesikeskkonnas elavad tsüanobakterid · Mineraalne N: NO3-, NH4+ Assimileerivad taimed ja mikroorganismid · Orgaaniline N: valgud, aminohapped, nukleotiidid jt. N-ühendid Assimileerivad loomad NB! Osaliselt seotakse ka metabolismis tekkiv NH4+ (NH3) LÄMMASTIKU FIKSEERIMISEKS ON VAJA · Ensüüme - NITROGENAASID · Redutseerijaid - NADH, NADPH · Energiat ATP VALGUD TÄISVÄÄRTUSLIKUD JA MITTETÄISVÄÄRTUSLIKUD Sisaldavad kõiki 10 asendamatut e. essentsiaalset aminohapet Vai Leu Me Thr Met Lys Phe Trp Arg His NB! NB! Valg...
10, sest imetajatel puudub vastav ensüüm sünteesimiseks. Kas võite nimetada need aminohapped? Arginiin, histidiin, isoleutsiin, leutsiin, lüsiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, valiin, trüptofaan. 10. Milliseid aminohapete sünteesi lähteühendeid teate (nimetused ja struktuurid)? 1) alfa-ketohapped O -OO C R - alfa-ketoglutaraat - oksaalatsetaat - püruvaat 2) 3-fosfoglütseraat COO- CH-OH CH2-O-P 3) riboos-5-P 4)fosfoenüülpüruvaat + erütroos-4-P Milliste oluliste ainevahetusradade metaboliitidega on tegemist? TCA tsükli, glükolüüsi. 11. Aminohapete biosünteesil on võtmepositsioonis -ketohapete transamineerimise reaktsioonid. Kirjutage reaktsioon, mis näitab oksaalatsetaadi transamineerimist aspartaadiks Glu KG vahendusel. 12
aminohappeid.Glükoneogeneesi toimumiseks on vaja kulutada energiat.Protsessi regulatsioon eeldab ühe protsessi sisselülitamist ja teise väljalültamist. Etapid 2 ja 4 on samad,mis glükolüüsilgi.Teised glükolüüsi protsesid on asendatud 4 unikaalse protsessigam tänu millele muudetakse protsess spontaanseks. Glükoneogenees ei ole glükolüüsi pöördprotsess, sest osa reaktsioone on pöördumatud. Aminohapete sünteesi lähteühendid: alfa-ketohapped OO-C(=O)-R (ntks püruvaat),3-fosfoglütseraat OOC(- OH)-Ch2-O-P, riboos-5-P.Puriinide biosüntees algab riboos-5-fosfaadi aktiveerimisega ATP molekulist pärineva PPi abil. Tekkiv 5-fosforibosüülpürofosfaat on aine, mis limiteerib sünteesi, mille juurde astemiliselt spnteesitakse heterotsükliliste ringside struktuurid.Pürimidiinnukleotiidide denovo sünteesi keskseks intermediaadiks , millele liitub PPi on oroothape.Geneetiline kood on nukleiinhappe ahela teatava lõigu
glükolüüs üks ainevahetusradadest, mille käigus toimub heksooside lõhustamine purüvaadini tsitraaditsükkel - enamikul aeroobsetel organismidel toimuv ensüümide katalüüsitud biokeemiliste reaktsioonide tsükkel, mis toimumiseks vajab hapniku manulust. hingamisahel - mitokondrites toimuv elektronide astmeline ülekandumine õhuhapnikule ning elektronide transpordil saadava energia arvel toimub ATP süntees. püroviinamarihape - moodustub aeroobse glükolüüsi tulemusena püruvaat - fotosüntees protsess, mille käigus elusorganismid muudavad päikeseenergia keemiliseks klorofüll - taimedes sisalduv pigment, mis annab neile rohelise värvuse. valgusstaadium klorofülli ergastamine valguse poolt pimedusstaadium anorgaanilisest ainest erinevate orgaaniliste ainete loomine fotolüüs - vee molekulide lagundamisreaktsioonide jada fotosünteesi valgusstaadium, mille käigus klorofülli molekulide ergastunud elektronide energia arvel toimub ATP süntees, NADPH2
· vitamiin D vajalik Ca ja P metabolismis · vitamiin K oluline vere hüübimisel · vitamiin E tähtis antioksüdant Glükolüüs Glükolüüs on ensümaatiliste reaktsioonide ahel, mille käigus glükoos muudetakse püruvaadiks. Glükolüüs on raku tsütoplasmas kulgev universaalne ainvahetusrada, anaeroobsetes rakkudes ainus ATP tootev rada. Aeroobsetes rakkudes esimeseks etapiks süsivesikute oksüdatsioonil. Glükoos + 2 ADP + NAD + 2 P 2 Püruvaat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O Glükolüüsi lähtesubstraadiks on glükoos, mis siseneb rakku transportvalgu abil. Glükolüüsi I faasis glükoosi molekul muundatakse viie keemilise reaktsiooni abil kaheks glütseeraldehüüd- 3-fosfaadiks. I faasis tarbitakse 2 ATP molekuli. Glükolüüsi II faasis muundatakse glütseeraldehüüd-3-fosfaat püruvaadiks, kasutakase 1,3-BPG ja PEP. Lisaks püruvaadile tekib II faasis ka ATP ja NADH. 1 molekuli glükoosi kohta tekib 4 molekuli ATP ja 2 molekuli NADH
reaktsioonides ATP- (adenosiintrifosfaat) peamine rakkudes kasutatav energia salvestaja ja ülekandja ADP- (adenosiindifosfaat) on ATP lagunemisel tekkiv molekul, mida on võimalik uuesti ATP-ks muuta, kui sellele lisada fosfaatrühm Mitokonder- rakuorganell, kus toimub rakuhingamine, mille käigus toodetakse ATP-d Glükoos- lihtne süsivesik, mis on rakkude ainevahetuse vaheprodukt ja peamine energiaallikas Püruvaat- ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel glükolüüsil, nim ka püroviinamarihappeks NAD ja FAD- ained, mis osalevad rakuhingamises elektronide ja vesinikioonide edasikandjatena rakuhingamise eri etappide vahel Piimhappe käärimine- aeroobne glükolüüs, mida teostavad mõned bakterid ja seened, aga O2 puudusel ka loomade lihasrakud nind mille jääkproduktiks on piimhape
tsitraaditsükkel- mitokondri sisemuses toimuv tsükliline reaktsiooniahel, mille käigus viiakse lõpule glükoosi lagundamine. Protsessi käigus eralduvad järk-järgult CO2 molekulid ja H aatomid. hingamisahel- mitokondrites toimuv elektronide astmeline ülekandumine õhuhapnikule ning elektronide transpordil saadava energia arvel toimub ATP süntees. püroviinamarihape-glükolüüsi tulemusena moodustuv 3-süsinikuline karbonüülhape. püruvaat- sama, mis püroviinamarihape. fotosüntees-klorofülli sisaldavates taimerakkudes toimuv assimilatsiooniprotsess, mille käigus salvestatakse valgusenergia orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energiaks. Protsessi peamisteks lähteaineteks on CO2 ja H2O ning lõpp-produktiks glükoos, ühtlasi eraldub O2. klorofüll - taimerakkudes esinev roheline pigment, mis seob fotosünteesiks vajalikku valgusenergiat. Kuulub kloroplastide koostisesse.
Oksüdatiivne desamiinimine (Aminohappelt aminogrupi elimineerimine) Inimorganismil toimub vaid glutamaadi oksüdatiivne desamiinimine 10. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate uureatsüklit. 11. Kirjeldage aminohapete süsinikskeleti lagundamist. Aminohapete süsinikskeletid lõhustatakse energia saamiseks tsitraaditsüklis või kasutatakse glükoosi ja lipiidide biosunteesiks. 20 aminohappe süsinikskeletid muudetakse 7 ühendiks: Püruvaat, atsetüül-CoA, atsetoatsetüül-CoA, α-ketoglutaraat, suktsinüül-CoA, fumaraat, oksaloatsetaat 3C aminohapped püruvaadiks 4C aminohapped oksaloatsetaadiks 5C aminohapped α-ketoglutaraadiks Kõik 20 aminohapet liiguvad uuel kujul tsitraaditsüklisse. 12. Kirjeldage puriin- ja pürimidiinnukleotiidide biosünteesi. Puriin sünteesiks kasutatakse glütsiini, aspartaati, glutamiini, CO2, formüüljääki. Tegu on de novo sünteesiga.
ensüümi fosfoglütseraadi kinaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv. VIII Toimub fosfaatgrupi ülekanne asendist 3 asendisse 2, mille tulemusel tekib 2-fosfoglütseraat ensüümi fosfoglütseraadi mutaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv. IX 2-fosfoglütseraat dehüdrateerub enolaasi vahendusel fosfoenoolpüruvaadiks. Reaktsioon on pöörduv. X Fosfoenoolpüruvaadi energia arvel sünteesitakse püruvaadi kinaasi vahendusel ATP ja püruvaat. Reaktsioon on pöörumatu. Nüüd on meil tekkinud ühest glükoosi molekulist 2 püruvaadi molekuli, mis aeroobsetes tingimustes oksüdeeritakse täielikult tsütraaditsüklis üle atsetüül-CoA. 3. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate tsitraaditsüklit. Glükolüüsis tekkinud püruvaat difundeerub mitokondritesse, kus toimub tema lõplik oksüdatsioon üle atsetüül-CoA, reaktsiooni akatlüüsi püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks.
BIOKEEMIA KONSPEKT I ATP (adenosiintrifosfaat) ja NADPH (taandatud nikotiinmiidadeniindinukleotiid- fosfaat) on energiarikkad e. makroergilised ühendid. Makroergiliste molekulide reageerimisel teiste biomolekulidega vabaneb energia, mille arvelt toimuvad mitmed energeetiliselt ebasoodsad protsessid (biosüntees, liikumine, osmoos). MOLEKULAARNE HIERARHIA: Anorgaanilised eellased CO2, H2O, NH3, N2. Metaboliidid püruvaat,tsitraat, suktsinaat Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid. Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid. ELUSLOODUSE HIERARHIA: Molekul väikseim iseseisev osake Makromolekul kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul.
2. Monosahhariidide (heksooside) lagunemine püruvaadini 3. Püruvaadi edasine oksüdatsioon energiavaeste lõppühenditeni tsitraaditsükli ja ETA vahendusel või muundamine käärimisproduktideks. Orgaanilisi aineid saavad mikroobid oksüdeerida aeroobse hingamisega, anaeroobse hingamisega ja kääritamisega. Aeroobsel ja anaeroobsel hingamisel toimub membraanne fosforüülimine membraanile loodava prootongradiendi arvel. Aeroobsel hingamisel konverteeritakse püruvaat Ac-CoA-ks ja see oksüdeeritakse edasi CO 2 ja H2O-ni tsitraaditsüklis. Reaktsioon toimub püruvaadi dehüdrogenaaskompleksi vahendusel. Reaktsiooni käigus toimub ka dekarboksüülimine. Sellist püruvaadi dehüdrogenaasikompleksi ei ole obligaatsetel anaeroobidel. Neil toimub püruvaadi oksüdeerimine ferredoksiini-seoseliselt. Püruvaadist moodustuv AcCoA siseneb tsitraaditsüklisse ja oksüdeeritakse tsitraaditsükli ja hingamisahela koostöös CO 2 ja veeni. 13
o tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses o hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel Aeroobne glükolüüs - erinevate ensüümide toimel ligikaudu kümme toimuvat reaktsiooni ... ehk glükoosi algne lagundamine 2 Glükolüüsi tulemusena tekib glükoosist kaks püroviinamarihappe (püruvaat) molekuli ning 4 vesiniku iooni/aatomit ?? C6H12O6 2CH3COCOOH + 4H Glükolüüsiga kaasneb 2 ATP molekuli süntees 2ADP + Pi 2ATP Eraldunud vesiniku aatomid/ioonid seostuvad vesinikukandja NAD-iga, mis võimaldab neid vesinike aatomeid hiljem kasutada NAD + 2H NADH2/2NADH ?? Anaeroobne glükolüüs toimub hapniku puudumisel ... ehk käärimine lõpeb piimhappe või etanooli ja süsihappegaasi moodustamisega
Loetletud võivad olla erinevad nukleotiidid ja ühendid loengus näidatud skeemilt 1. Glütserool3 fosfaat 2. ADP 3. AMP 4. GTP 5. Glükoos1fosfaat 6. Atsetüülfosfat 7. Fruktoos6fosfaat 8. Kreatiinfosfaat 11. Kujuta järgmise ühendi struktuur: a. Glükoos1fosfaat b. Glükoos6fosfaat c. Fruktoos1,6bisfosfaat d. Dihüdroksüatsetoonfosfaat e. Glütseeraldehüüdfosfaat f. Glütseraat g. 1,3bisfosfoglütseraat h. 2fosfoglütseraat i. fosfoenoolpüruvaat j. püruvaat 12. Nimetage joonisel toodud glükolüüsi intermediaatide nimed (struktuurvalemid antud) 13. Kirjutage, millised järjekorras tekivad toodud ühendid glükolüüsi käigus (struktuurvalemid antud) 1) Glükoos 2)G6P 3)F6P 4)FBP 5)DHAP 6)1,3 BPG 7)3 PG 8)2 PG 9) PEP 10)Püruvaat Vaadake glükolüüsi 8ndat slaidi. Seal on need struktuurvalemid ka. 14. Kuidas nimetatakse ensüüme, mille poolt katalüüsitava reaktsiooni tulemusena tekivad toodud intermediaadid (struktuurvalemid antud)
koensüümina. NAD+ regenereeritakse sõltuvalt keskkonna tingimustest erineval viisil: Aeroobsed tingimused elektronide lõppaktseptor O2 on keskkonnas olemas ning selle kaudu regenereeritakse ka NAD+. Anaeroobsed tingimused - NAD+ regenereerimiseks vajalikku O2 ei ole, elektronide aktseptorina kasutatakse orgaanilisi ühendeid. Seda protsessi nimetatakse fermentatsiooniks. 1. Alkohoolne fermentatsioon pärmides ja paljudes teistes mikroorganismides tekib püruvaadist etanool. Esmalt püruvaat dekarboksüleeritakse ja saadakse atseetaldehüüd. Teiseks, atseetaldehüüd taandatakse etanooliks ning selle käigus reoksüdeeritakse NADH NAD+ 2. Piimhappeline fermentatsioon mitmed mikroorganismid, kõrgematel organismidel näiteks skeletilihased, püruvaadist tekib piimhape. Püruvaadist saab piimhape laktaadi dehüdrogenaasi abil ning selle käigus reoksüdeeritakse NADH NAD+ 3. Aeroobne oksüdatsioon püruvaat oksüdeeritakse, tekib CO2 ja H2O, elektronkandjad NADH
1 molekuli glükoosi sünteesiks kulub 6 Calvini tsüklit ja 6 CO 2 ning sünteesitakse 12 molekuli glütseeraldehüüd-3-fosfaati, millest vaid 2 kasutatakse glükoosi sünteesimiseks, ülejäänud 10 kuluvad ribuloos-1,5-difosfaadi regenereerimiseks. XXI GLÜKONEO GENEES. GLÜKOGEENI METABOLISM 1. Glükoneogenees on uute glükoosimolekulide süntees metaboliitidest, mis pole süsivesikud. Püruvaat, laktaat, glütserool, valdav osa aminohappeid ja kõik tsitraaditsükli intermediaadid sobivad glükogeneesi substraatideks. Toimub maksas ja 1 neerudes. Ei ole glükolüüsi pöördprotsess, sest: vajab stardiks lisaenergiat; 7 etappi (2 ja 4-9) on samad, mis glükolüüsil, 3
ATP defitsiit Er struktuurse terviklikkuse häirumine Er kuju muutumine anormaalsete Er lammutamine põrnas + erütropoeesi häirumine. * Sünnitusprotsessis aeglustub sündiva lapse keha enamikes osades vereringlus ja langeb kudede hapnikusisaldus energiatootjaks anaeroobne glükolüüs. Laktaadi ja H+ kuhjumine sündivas organismis pole teatud tasemest alates kahjutu (atsidoosi oht pikaleveninud sünnituse puhul). * Takistab püruvaadi kuhjumist ja selle neurotoksilist efekti. Püruvaat konventeerub laktaat dehüdrogenaasi toimel laktaadiks. * Tekkinud laktaadist on kerge resünteesida glükoosi (glükoneogenees). Seega on laktaadil teatud energeetilise reservi roll. Laktaat - Laktaadi tekkimine ja utiliseerimine on normaalselt tasakaalus ja laktaadi hulk jääb enamasti 0,8 - 1,8 mmol/l piiresse (norm: venoosne veri 0,5 - 2,2 ja arteriaalne veri 0,3 - 0,8 mmol/l). Happelise laktaadi kuhjumine lihastes (rakkudes pH langeb) avaldub lihastes valulisusena ja krampidena.
1 Glütserool3 fosfaat 2 ADP 3 AMP 4 GTP 5 Glükoos1fosfaat 6 Atsetüülfosfat 7 Fruktoos6fosfaat 8 Kreatiinfosfaat 11. Kujuta järgmise ühendi struktuur: Glükoos1fosfaat Glükoos6fosfaat Fruktoos1,6bisfosfaat Dihüdroksüatsetoonfosfaat Glütseeraldehüüdfosfaat Glütseraat 1,3bisfosfoglütseraat 2fosfoglütseraat fosfoenoolpüruvaat püruvaat 1. Nimetage joonisel toodud glükolüüsi intermediaatide nimed (struktuurvalemid antud) 2. Kirjutage, millised järjekorras tekivad toodud ühendid glükolüüsi käigus (struktuurvalemid antud) 1) Glükoos 2)G6P 3)F6P 4)FBP 5)DHAP 6)1,3 BPG 7)3 PG 8)2 PG 9) PEP 10)Püruvaat Vaadake glükolüüsi 8ndat slaidi. Seal on need struktuurvalemid ka. 14. Kuidas nimetatakse ensüüme, mille poolt katalüüsitava reaktsiooni tulemusena tekivad toodud intermediaadid
Süsivesikute metabolismi puhul kantakse vesinik üle vaheühenditelt metaboolses rajas vesiniku akseptor (vastuvõtvatele) molekulidele näiteks nikotiinamiid adeniindinukleotiid (NAD). NAD on redutseeritud NADH, mis annab prootoni ja elektroni tsütokroomi süsteemi. Anaeroobses keskkonnas NAD ammendub, sest kõik NAD muudetakse NADHks. Selle probleemi vältimiseks paljud bakterid on võimelised NAD regenereerima, lubades NADH-l vesiniku aatomi ülekandmist glükolüüsi raja vaheühenditele (püruvaat ja atsetüül-CoA), see protsess on tuntud kui fermentatsioon.1 Mõned organismid on võimelised ainult üht tüüpi katabolismiks aga enamus on mitmekülgsed ja võimelised valima erinevate radade vahel olenevalt sellest, mida keskkond dikteerib. Näiteks eristatakse baketerite hulgas fakultatiivseid anaeroobe, kes on võimelised oksüdatsiooni ja fermentatsiooni protsessideks. Enamik fakultatiivselt anaeroobe kasutavad anaeroobset
võib üle kanduda ADP-le, jättes järele 3-fosfoglütseerhappe (3-PGA). Sellega oleme raja alguses kulutatud ATP tagasi saanud, aga on järel veel kaks monofosfaati (3-PGA). See aine ise pole ATP substraatseks fosforüülimiseks võimeline, kuid selle enoolvorm on. Seega, nüüd viiakse fosfaatrühm üle molekuli keskele (3-PGA +> 2-PGA) ja viimane keeratakse enoolvormi, moodustades fosfoenoolpüruvaadi (PEP). Viimase defosforüülimisel vabaneb sedavõrd palju energiat (produkt püruvaat on kompakne ühend), et fosfaat saab ADP le üle kanduda, andes nüüd kummagi trioosi kohta ühe ATP puhaskasuks. Seega on glükolüüsi lõpptulemus ühe glükoosi (6 C) kohta 2 ATP ja 2 NADH. Hapniku kui NADH oksüdeerija olemasolu korral kantakse elektronid sellele, moodustades vee ja aidates kaasa suurema hulga ATP sünteesile, koos Krebsi tsüklist vabaneva NADH ga. Krebsi tsükkel – püruvaadi oksüdeerimine. 3C happe oksüdeerimine, nii et vähem kui 4C ühendit kunagi ei teki
Anaeroobne glükolüüs glükoneogenees Aeroobne glükolüüs glükogeeni süntees Pentoosfosfaaditsükkel Anaeroobne glükolüüs ..... on glükoosi osaline lõhustamine, mis toimub ilma hapnikuta ja mille tagajärjeks on erinevad käärimisproduktid: mikroorganismides etanool, butanool ja võihape seentes etanool taimedes etanool loomades püruvaat (laktaat) Glükoosimolekuliga toimub väga väike muutus: 6 C 2 (3 C). Kuna muutus on väike, siis on ka energia muutus väike. Saagis on 2 ATP. Inimesele on anaeroobne glükolüüs oluline, ta võimaldab hapniku defitsiidis täita organitel eluliselt vajalikke funktsioone. Võimaldab energiat kasutada neil rakkudel, kus mitokondrid puuduvad (nt erütrotsüüdid). Aeroobne glükolüüs Algsed reaktsioonid kuni püruvaadi tekkeni on kattuvad anaeroobse lõhustumisega. Siis lisandub
peab olema võimalikult stabiilne (ei sobi juhuslikud nagu nt: välk). Stabiilsus. Universaalne vahendaja (ATP): kõigi energiavormide kasutamine.3.1)Heterotroofselt kellegi teise energiarikkaid struktuure kasutades.3.2)Autotroofselt ise enda energiaga varustamine. 12. Heterotroofne energiavarustus Elu tekkis koos heterotroofse energia varustamisega. 1)Anaeroobne ehk käärimine a)glükolüüs: glükoos.b)käärimine: püruvaat etanool, piimhape (butanool, etandiool, atsetoon, äädikhape).2)Aeroobne ehk keemiline hingamine (hapniku keemiline tarvitamine, energia varustamise protsess toimub mitokondris). a)Hingamise ettevalmistamine: tsitraaditsükkel, jääktulemiks on vesi. b) organismi hingamine: gaasivahetus (hapniku transport keemilise hingamiseni) omastatakse O2, väljutatakse CO2.c)omastamine: läbi keha pinna (ainuraksed, väiksed loomad, taimed),
Pantoteenhapet on piisavas koguses enamikes toitainetes Mitme koensüümi funktsioneerimise näiteks ühe kompleksi koosseisus on püruvaadi dehüdrogenaasi kompleks. Püruvaadi dehüdrogenaasi (PDH) kompleks on suur multiensüümne kompleks, mis koosneb bakteritel ca 60 subühikust ja inimesel enam kui 130 subühikust. PDH kompleks vajab 5 koensüümi: tiamiinpürofosfaati, lipoamiidi, FAD, NAD ja CoA. Kompleksi poolt katalüüsitav reaktsioon kulgeb järgmiselt 1.Püruvaat (α-ketohape) liidetakse tiamiinpürofosfaadi molekuliga N+ kõrval asuva süsinikuga koos kaasneva CO2 elimineerimisega. Moodustub hüdroksüetüülprodukt. 2.Hüdroksüetüüli reaktsioonis lipoamiidiga moodustub atsetüül-lipoamiid ja vaba tiamiinpürofosfaat 3.Atsetüül-lipoamiid loovutab atsetüüli CoA koosseisu, tekib dihüdroksülipoamiid 4.FAD redutseeritakse dihüdrolipoamiidi poolt, regenereerub vaba lipoamiid 5.NAD+ poolt reoksüdeeritakse FADH2 poolt, tekib NADH
glükolüüs: glükoospüruvaat+2NADH+H b. käärimine s.str.: püruvaatetanool piimhape (butanool, isopropanool, etaandiool) (atsetoon) (äädikhape) Saadakse 2 ATP 2 Aeroobne: keemiline hingamine (hapniku keemiline tarvitamine) a. 2H+1/2O2H2O+3(2)ATP : NADH+H+, FADH2 b. Hingamise ettevalmistamine: tsitraaditsükkel Püruvaat 4NADH+H++FADH2+ATP+3CO2 Saadakse veel 36 ATP Käärimine/hingamine: 1/19 + varustuskulud c. Organismi hingamine: gaasivahetus (hapniku transpolt keemilise hingamiseni) (1) Omastatakse O2, väljutatakse CO2 Läbi keha pinna: ainuraksed, väikesed loomad, ka taimed Õhulõhede kaudu: taimed (aga mitte hingamiseks!) Õhutorkesed igasse keha ossa trahheed: putukad Gaasivahetus väliskeskkonnaga + ringesüsteem (kopsud/lõpused +
annaabi.ee 
