typer af katabolisme
katabolisme er det sæt metaboliske processer, der nedbryder store molekyler.
læringsmål
Sammenfatte forskellige typer af katabolisme, der indgår i stofskiftet (katabolisme af kulhydrater, proteiner og fedtstoffer)
Key Takeaways
hovedpunkter
- formålet med kataboliske reaktioner er at give energi og komponenter, der er nødvendige af anabolske reaktioner.,
- mikrober udskiller simpelthen fordøjelsesen .ymer i deres omgivelser, mens dyr kun udskiller disse en .ymer fra specialiserede celler i deres tarm.
- fedtstoffer kataboliseres ved hydrolyse til frie fedtsyrer og glycerol.
- aminosyrer bruges enten til at syntetisere proteiner og andre biomolekyler eller O .ideres til urinstof og kuldio .id som energikilde.
- kulhydrater tages normalt i celler, når de er blevet fordøjet i monosaccharider og derefter behandlet inde i cellen via glycolyse.,
nøgleord
- polymer: et langt eller større molekyle bestående af en kæde eller et netværk af mange gentagende enheder, dannet ved kemisk binding sammen mange identiske eller lignende små molekyler kaldet monomerer. En polymer dannes ved polymerisering, sammenføjningen af mange monomermolekyler.
- acetyl CoA: Acetyl Coen .ym A eller acetyl-CoA er et vigtigt molekyle i metabolisme, der anvendes i mange biokemiske reaktioner. Dets vigtigste funktion er at transportere carbonatomer inden for acetylgruppen til citronsyrecyklussen (Krebs-cyklus), der skal o .ideres til energiproduktion.,
- katabolisme: destruktiv metabolisme, omfatter normalt frigivelse af energi og nedbrydning af materialer.
oversigt over katabolisme
katabolisme er det sæt metaboliske processer, der nedbryder store molekyler. Disse omfatter nedbrydning og O .iderende fødevarer molekyler. Formålet med kataboliske reaktioner er at tilvejebringe den energi og komponenter, der kræves af anabolske reaktioner. Den nøjagtige karakter af disse kataboliske reaktioner adskiller sig fra organisme til organisme; organismer kan klassificeres baseret på deres energikilder og kulstof, deres primære ernæringsgrupper., Organiske molekyler bruges som energikilde af organotrofer, mens lithotrofer bruger uorganiske substrater, og fototrofer fanger sollys som kemisk energi.
Alle disse forskellige former for stofskifte, afhænger af redox-reaktioner, der involverer overførsel af elektroner fra reduceret donor molekyler, såsom organiske molekyler, vand, ammoniak, svovlbrinte, eller ferro-ioner til at acceptor-molekyler som ilt, nitrat eller sulfat. Hos dyr involverer disse reaktioner komplekse organiske molekyler, der nedbrydes til enklere molekyler, såsom kuldio .id og vand., I fotosyntetiske organismer som planter og cyanobakterier frigiver disse elektron-overførselsreaktioner ikke energi, men bruges som en måde at lagre energi absorberet fra sollys.
det mest almindelige sæt kataboliske reaktioner hos dyr kan opdeles i tre hovedfaser. I de første fordøjes store organiske molekyler, såsom proteiner, polysaccharider eller lipider, i deres mindre komponenter uden for celler. Dernæst optages disse mindre molekyler af celler og omdannes til endnu mindre molekyler, normalt acetyl Coen .ym A (acetyl-CoA), som frigiver noget energi., Endelig acetyl-gruppen på Kysten er oxideret til vand og kuldioxid i citratcyklus og elektron transportkæden, at frigive den energi, der er lagret ved at reducere coenzym nicotinamid adenin dinucleotide (NAD+) til NADH.
makromolekyler som stivelse, cellulose eller proteiner kan ikke hurtigt optages af celler og skal opdeles i deres mindre enheder, før de kan bruges i cellemetabolisme. Flere almindelige klasser af en .ymer fordøjer disse polymerer., Disse fordøjelsesen .ymer inkluderer proteaser, der fordøjer proteiner til aminosyrer, såvel som glycosidhydrolaser, der fordøjer polysaccharider til monosaccharider. Mikrober udskiller fordøjelsesenzymer ind i deres omgivelser, mens dyrene kun udskiller disse enzymer fra specialiserede celler i deres indvolde. Aminosyrerne eller sukkerne frigivet af disse ekstracellulære en .ymer pumpes derefter ind i celler af specifikke aktive transportproteiner. En forenklet skematisk af katabolismen af kulhydrater, proteiner og fedtstoffer er vist i.,
Katabolisme: En forenklet skitse af katabolisme af proteiner, kulhydrater og fedtstoffer
omsætningen af Kulhydrater
omsætningen af Kulhydrater er fordelingen af kulhydrater i mindre enheder. Kulhydrater tages normalt i celler, når de er blevet fordøjet i monosaccharider. Når den først er inde, er den største nedbrydningsvej glycolyse, hvor sukkerarter som glucose og fructose omdannes til pyruvat, og nogle ATP genereres., Pyruvat er et mellemprodukt i flere metaboliske veje, men størstedelen omdannes til acetyl-CoA og føres ind i citronsyrecyklussen. Selvom nogle flere ATP genereres i citronsyrecyklussen, er det vigtigste produkt NADH, som er fremstillet af NAD+, da acetyl-CoA o .ideres. Denne o .idation frigiver kuldio .id som affaldsprodukt. Under anaerobe forhold producerer glycolyse laktat gennem en .ymet lactat dehydrogenase, der re-o .iderer NADH til NAD+ til genbrug ved glycolyse.,
pentosephosphatvejen
en alternativ vej til nedbrydning af glukose er pentosephosphatvejen, som reducerer Coen .ymet NADPH og producerer pentosesukker, såsom ribose, sukkerkomponenten i nukleinsyrer. Fedtstoffer kataboliseres ved hydrolyse til frie fedtsyrer og glycerol. Glycerol initierer glycolyse, og fedtsyrerne nedbrydes ved beta-o .idation for at frigive acetyl-CoA, som derefter føres ind i citronsyrecyklussen. Fedtsyrer frigiver mere energi ved O .idation end kulhydrater, fordi kulhydrater indeholder mere ilt i deres strukturer.,
aminosyrer bruges enten til at syntetisere proteiner og andre biomolekyler eller O .ideres til urinstof og kuldio .id som energikilde. O .idationsvejen starter med fjernelse af aminogruppen ved en transaminase. Aminogruppen føres ind i urinstofcyklussen og efterlader et deamineret carbonskelet i form af en ketosyre. Flere af disse ketosyrer er mellemprodukter i citronsyrecyklussen, for eksempel deaminering af glutamatformer α-ketoglutarat. De glucogene aminosyrer kan også omdannes til glukose gennem glukoneogenese.