metabolizm 2

Zależność między anabolizmem a katabolizmem

Energia uzyskana w katabolizmie służy do napędzania reakcji anabolicznych.

Przykłady procesów anabolicznych

Synteza białek, kwasów nukleinowych, fotosynteza, biosynteza lipidów.

Przykłady procesów katabolicznych

Oddychanie tlenowe, fermentacja, trawienie.

Rola ATP w metabolizmie

Pośredniczy w przenoszeniu energii między procesami egzo- a endoenergetycznymi.

Budowa cząsteczki ATP

Adenina + ryboza + 3 reszty fosforanowe.

Rodzaje fosforylacji

Substratowa, oksydacyjna, fotosyntetyczna.

Energia uwalniana przy hydrolizie ATP

ADP + Pi Około 30,5 kJ/mol.

Enzym – definicja

Biokatalizator przyspieszający reakcje chemiczne w komórkach, nie zużywając się w ich trakcie.

Budowa enzymu

Część białkowa (apoenzym) + część niebiałkowa (koenzym lub grupa prostetyczna).

Przykłady koenzymów

NAD⁺, FAD, NADP⁺, koenzym A.

Centrum aktywne enzymu

Obszar, do którego przyłącza się substrat; miejsce katalizy

Model klucza i zamka

Substrat pasuje kształtem do centrum aktywnego.

Model indukowanego dopasowania

Enzym dopasowuje kształt centrum aktywnego po związaniu substratu.

Enzymy a energia aktywacji

Obniżają energię aktywacji, przyspieszając przebieg reakcji.

Czynniki wpływające na aktywność enzymu

Temperatura, pH, stężenie substratu, obecność inhibitorów i aktywatorów.

Inhibicja kompetycyjna

Inhibitor konkuruje z substratem o centrum aktywne enzymu.

Inhibicja niekompetycyjna

Inhibitor wiąże się poza centrum aktywnym, zmieniając jego strukturę.

Regulacja enzymatyczna przez sprzężenie zwrotne ujemne

Produkt końcowy szlaku hamuje enzym pierwszej reakcji.

Enzymy allosteryczne

Mają miejsce allosteryczne, do którego przyłączają się regulatory (aktywatory lub inhibitory)

Podział enzymów wg typu reakcji

Oksydoreduktazy, transferazy, hydrolazy, liazy, izomerazy, ligazy.

Szlak metaboliczny – co to?

Ciąg reakcji enzymatycznych, w których produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej.

Cykl metaboliczny – przykład

Cykl Krebsa

Definicja fotosyntezy

Proces, w którym energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną zmagazynowaną w glukozie.

Równanie fotosyntezy

6CO₂ + 6H₂O + energia słoneczna → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Gdzie zachodzi fotosynteza?

W chloroplastach – w tylakoidach (faza jasna) i w stromie (cykl Calvina).

Barwniki fotosyntetyczne

Chlorofile (a, b), karotenoidy, ksantofile

Faza jasna fotosyntezy – lokalizacja i funkcja

W błonach tylakoidów; przekształca energię świetlną w ATP i NADPH.

Faza ciemna (cykl Calvina) – lokalizacja i funkcja

W stromie chloroplastu; wykorzystuje ATP i NADPH do syntezy glukozy z CO₂.

Produkty fazy jasnej

ATP, NADPH, O₂ (z fotolizy wody).

Produkty fazy ciemnej

Glukoza (lub inne cukry), ADP, NADP⁺.

Fotoliza wody – co to?

Rozpad wody pod wpływem światła: 2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂

Fotofosforylacja cykliczna i niecykliczna – różnice

• Cykliczna: tylko fotosystem I, powstaje tylko ATP. • Niecykliczna: oba fotosystemy, powstaje ATP, NADPH i O₂

Cykl Calvina – najważniejsze etapy

Karboksylacja (CO₂ + RuBP), redukcja (powstaje PGA → PGAL), regeneracja RuBP

Enzym kluczowy cyklu Calvina

Rubisco (karboksylaza/oksygenaza RuBP)

Rośliny C₃, C₄ i CAM – różnice

• C₃: CO₂ wiązany bezpośrednio przez Rubisco (większość roślin). • C₄: najpierw wiązanie CO₂ w cztero węglowym związku (np. kukurydza). • CAM: asymilacja CO₂ w nocy (kaktusy).