a katabolizmus típusai
a katabolizmus az anyagcsere folyamatok halmaza, amelyek lebontják a nagy molekulákat.
Tanulási Célok
Összefoglalni a különböző típusú katabolizmust tartalmazza anyagcsere (katabolizmust a szénhidrátok, fehérjék, zsírok)
Gombot Átvétel
főbb Pontok
- a cél A katabolikus reakciók nyújtson az energia összetevők szükséges anabolikus reakciókat.,
- a mikrobák egyszerűen emésztőenzimeket választanak ki környezetükbe, míg az állatok ezeket az enzimeket csak a belek speciális sejtjeiből választják ki.
- a zsírokat a szabad zsírsavak és glicerin hidrolízisével katabolizálják.
- az aminosavakat vagy fehérjék és más biomolekulák szintézisére használják, vagy karbamidra és szén-dioxidra oxidálják energiaforrásként.
- a szénhidrátokat általában akkor veszik be a sejtekbe, ha azokat monoszacharidokká emésztették, majd glikolízis útján feldolgozták a sejt belsejében.,
Key Terms
- polimer: hosszú vagy nagyobb molekula, amely sok ismétlődő egység láncából vagy hálózatából áll, amelyet sok azonos vagy hasonló kis molekula monomerek kémiai kötésével képeznek. Polimerizációval polimerizálódik, sok monomer molekula összekapcsolásával.
- acetil-CoA: az acetil-koenzim A vagy az acetil-CoA fontos molekula az anyagcserében, amelyet számos biokémiai reakcióban használnak. Fő feladata az acetilcsoporton belüli szénatomok továbbítása az energiatermeléshez oxidálandó citromsavciklushoz (Krebs ciklus).,
- katabolizmus: destruktív anyagcsere, általában magában foglalja az energia felszabadulását és az anyagok lebontását.
a katabolizmus áttekintése
a katabolizmus az anyagcsere folyamatok halmaza, amelyek lebontják a nagy molekulákat. Ezek közé tartozik az élelmiszermolekulák lebontása és oxidálása. A katabolikus reakciók célja az anabolikus reakciókhoz szükséges energia és összetevők biztosítása. Ezeknek a katabolikus reakcióknak a pontos jellege szervezetenként különbözik; az organizmusok energia-és szénforrásaik, elsődleges táplálkozási csoportjaik alapján osztályozhatók., A szerves molekulákat az organotrófok energiaforrásként használják, míg a litotrófok szervetlen szubsztrátumokat használnak, a fototrófok pedig kémiai energiaként rögzítik a napfényt.
ezek különböző formái anyagcsere függ redox reakciók, mely magában foglalja az átadás az elektronok a csökkentett donor molekulák, mint szerves molekulák, víz, ammónia, hidrogén-szulfid, vagy vas-ionok, hogy akceptor molekula olyan, mint az oxigén, nitrát, vagy szulfát. Az állatokban ezek a reakciók során komplex szerves molekulákat bontanak le egyszerűbb molekulákra, például szén-dioxidra és vízre., A fotoszintetikus organizmusokban, például a növényekben és a cianobaktériumokban ezek az elektronátviteli reakciók nem szabadítanak fel energiát, hanem a napfényből elnyelt energia tárolására szolgálnak.
az állatok katabolikus reakcióinak leggyakoribb halmaza három fő szakaszra osztható. Az elsőben nagy szerves molekulákat, például fehérjéket, poliszacharidokat vagy lipideket emésztenek kisebb komponenseikbe a sejteken kívül. Ezután ezeket a kisebb molekulákat sejtek veszik fel, és még kisebb molekulákká alakítják át, általában az acetil-koenzim A (acetil-CoA), amely bizonyos energiát szabadít fel., Végül, az acetil csoport a CoA oxidálódik, hogy víz, szén-dioxid a citromsav ciklus elektron transzport lánc, felszabadító az energia-tárolt azáltal, hogy csökkenti a koenzim nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD+) a NADH.
a makromolekulákat, például a keményítőt, a cellulózt vagy a fehérjéket a sejtek nem tudják gyorsan felvenni, és kisebb egységeikre kell bontani, mielőtt azok felhasználhatók lennének a sejtek metabolizmusában. Az enzimek számos közös osztálya megemészti ezeket a polimereket., Ezek az emésztő enzimek közé proteázok, hogy emészthető fehérjéket be aminosavak, valamint glikozid hydrolases, hogy megemészteni a poliszacharidok a i. monoszacharidok. A mikrobák emésztőenzimeket választanak ki a környezetükbe, míg az állatok csak ezeket az enzimeket választják ki a belek speciális sejtjeiből. Az ezen extracelluláris enzimek által felszabaduló aminosavakat vagy cukrokat ezután specifikus aktív transzportfehérjék pumpálják a sejtekbe. A szénhidrátok, fehérjék és zsírok katabolizmusának egyszerűsített vázlata látható.,
a Katabolizmust: egyszerűsített vázlata a katabolizmust a fehérjék, szénhidrátok, zsírok
Szénhidrát Katabolizmust
Szénhidrát katabolizmust a szénhidrátok bontása a kisebb egységek. A szénhidrátokat általában a sejtekbe veszik, miután monoszacharidokká emésztették őket. Belül a bomlás fő útja a glikolízis, ahol a cukrok, mint például a glükóz és a fruktóz piruváttá alakulnak, és néhány ATP keletkezik., A piruvát több metabolikus úton köztes, de a többség acetil-CoA-ra alakul át, és a citromsav ciklusba kerül. Bár a citromsavciklusban még több ATP keletkezik, a legfontosabb termék a NADH, amely nad+-ból készül, mivel az acetil-CoA oxidálódik. Ez az oxidáció szén-dioxidot bocsát ki hulladéktermékként. Anaerob körülmények között a glikolízis laktátot termel, a laktát-dehidrogenáz enzimen keresztül, amely újra oxidálja a NADH-t NAD+ – ra a glikolízisben való újbóli felhasználáshoz.,
a pentóz-foszfát útvonal
a glükóz lebontásának alternatív módja a pentóz-foszfát út, amely csökkenti a NADPH koenzimet,és pentózcukrot, például ribózt, a nukleinsavak cukortartalmát. A zsírokat hidrolízissel szabad zsírsavakká és glicerinné katabolizálják. A glicerin glikolízist kezdeményez, a zsírsavakat béta-oxidációval lebontják, hogy az acetil-CoA felszabaduljon, amelyet ezután a citromsav ciklusba táplálnak. A zsírsavak több energiát bocsátanak ki oxidációkor, mint a szénhidrátok, mivel a szénhidrátok több oxigént tartalmaznak szerkezetükben.,
az aminosavakat vagy fehérjék és más biomolekulák szintézisére használják, vagy karbamidra és szén-dioxidra oxidálják energiaforrásként. Az oxidációs út az aminocsoport transzaminázzal történő eltávolításával kezdődik. Az aminocsoportot a karbamid-ciklusba táplálják, így a deaminált szénváz ketosav formájában marad. Ezen keto savak közül több a citromsavciklusban intermedier, például a glutamát deaminálása α-ketoglutarátot képez. A glükogén aminosavak glükózzá is átalakíthatók, glükoneogenezis útján.