Kap 12 olika reaktioner i mitokondrien

Beta oxidation

-Katabol process= nedbrytning av fettsyror till acetyl-CoA

-Acetyl-CoA går in i citronsracykeln.

-Fetter bryts ned till av enzymet lipas.

-Fettsyror transporteras till mitokondrierna via lymfan.

-Beta-oxidationen sker i mitokondrierna.

-Det heter b-oxidation för att beta kolet närmast karboxylgruppen är den som oxideras.

Fettsyror bryts ned i mitokondrierna genom en process som kallas betaoxidation. Det är en stegvis oxidation där kolatomer plockas bort två i taget från fettsyrans kedja. Processen börjar alltid vid fettsyrans β-kolatom (den tredje kolatomen från karboxylgruppen – α är den andra, och så vidare).

De fem stegen i beta oxidation

Steg 1:
Reaktionen startar med att fettsyran binds till coenzym A (CoA), vilket aktiverar den. Vatten avges då.

Steg 2:
Två väteatomer tas bort av FAD en från alfa-kolet och en från beta-kolet som. En dubbelbindning skapas mellan α- och β-kolatom.
FAD reduceras till FADH₂, som bär väteatomerna till elektrontransportkedjan.

Steg 3:
En vattenmolekyl (H₂O) adderas till dubbelbindningen. En OH-grupp binds till β-kolatomen dom är bundne till två andra kolatomer(sekundär alkohol). Det bildas en β-hydroxysyra.

Steg 4:
Ytterligare två väteatomer tas bort, denna gång av NAD⁺, som reduceras till NADH + H⁺.
Nu bildas en β-ketosyra, eftersom det har bildats en dubbelbindning till syre på β-kolatomen (ketogrupp).

Steg 5:
Med hjälp av en ny molekyl Coenzym A, klyvs acetyl-CoA (2 kol) av från molekylen.
Det som återstår är en fettsyramolekyl som är två kol kortare, redo att gå in i nästa varv av betaoxidationen.

Olika stegen i citronsyracykeln

Viktiga steg i cykkeln

steg1 : Acetyl-CoA reagerar med oxalacetat.

-Citrat(citronsyra) bildas

(lär dig strukturformel oxalsyra och citronsyra)

2. citratjonen omvandlas till isocitrat

Steg 3 isocitronsyra oxideras. - av NAD+ som reduceras till NADH+H+. - Isocitrat omvandlas till alfa-ketoglutarat( heter det för att OH-gruppen på alfa omvandlas till en ketogrupp efter oxidation lär dig strukturformel)

• Elektronerna och vätet från oxidationen gör att det bildas NADH+H+

• samtidigt sker Dekarboxylering alltså CO2 spjälkas

Steg 4: Alfa-ketoglutarat oxideras av NAD+ och CO2 lämnar

-NADH+H bildas

• HS-CoA binder in (fri coenzym A, redo att binda något), succinyl-CoA bildas

steg 5: HS-CoA kopplas loss från succinylresten

-Succinat (bärnstenssyra) bildas och energin som frigörs blir ATP/GTP

Steg 6-8: I steg 6 tar Fad upp två vätetatomer Succinat oxideras till oxalacetat.

-FADH2 och NADH+H+ bildas

allt börjar om igen

Vad händer i glykolys

-Glykolysen är den första delen i cellandningen

-Glukos bryts ner till två pyruvatjoner:

C6​H12​O6​→2CH3​COCOO−

• Vi får lite ATP+energiirka elektroner och H? erhålls också.

• Sker i cellernas cytoplasma

• Tio olika reaktions steg med tio olika enzymer

• Två huvudsteg: Fosforlylering och klyvning(av fruktos-1,6-bifosfat)

Glykolysens reaktiosnfomel

-Glukos+2NAD+2ADP+2P_{→2 pyruvatjoner + 2NADH + 2ATP + 2H2O}

Glykolysens huvudsteg

1. Fosforlyreing( ett antal fosfatgrupper från ATP kopplas på hela tiden) av glukos

   -Vilket betyder att det är en energikrävande reaktion(2ATP går åt)

   -Fruktos-1,6-bifosfat bildas

2. Fruktosmolekylen klyvs

   -Då får man tillbaka fosfatgrupperna från molekylen och ytterliggare 2 ATP bildas vid varje pyruvatjon så sammanlagt 4 ATP

   -Reaktionen är en oxidation vilket innebär att elektroner avges till NAD+ så att det bildas ( 2NADH+2H+ bildas)

   -2 pyruvatjoner bildas

   C6​H12​O6​+2 NAD++2 ADP+2 Pi​→2 (CH3​-CO-COO−)+2 NADH+2 H++2 ATP+2 H2​O

Elektrontransportkedjan

• Det sista steget i förbränningen av glukos

• Vätejoner+ elektroner och syrgas bildar vatten

• Samtidigt bildas ATP

• Sker i mitokondriens inre membran

• Genom hela transporten förlorar elektronerna i energi

• Energin utnyttjas för att pumpa ut H+ i mellan rummet mellan det yttre och det inre membranet av mitokondrien.

Stegen i elektrontransportkedjan

• Komplex 1:

  • Det bildades mycket NADH+H+ från citronsyracykeln de transporteras hit. De oxideras här så att de blir NAD+ igen.

  • -Elektronerna som frigörs transporteras till koenzym Q

  • Samtidigt används energin i elektronerna till att pumpa över protoner( vätejoner) till mellan rummet mellan det yttre och det inre membranet

• Komplex 2( succinatdehydrogenas):

  • Oxidation av succinat till fumarat då transporteras mer elektroner till komplex Q

• Komplex 3:

  • Energin från elektronerna används för att pumpa ut vätejonerna

  • Elektronerna transporteras till cytocrom c

• Komplex 4:

  • Nu frigörs det allra sista av elektronernas energi pågrund av att de åker igenom komplex 4

  • på insidan av membranet : elektronerna reagerar med syrgas och vätejoner så att det bildas vatten( 1/2O2+2H+2e blir H2O)

  • Energin som frigörs får detta används för att pumpa ut vätejoner till mellan rummet

ATP-syntes

1. Nu är vätejonkoncentrationen är hög i mellan rummet mellan membranen och mindre i inre membranet.

2. Det kan inte diffundera in utan tar sig in igen med ett kanal protein som kallas ATP-syntas

3. Att det är högre utanför och mindre innanför gör att det uppstår en koncentrationsgradient

4. Koncentrationsgradienten vill utjämnas så när de åker igenom kanalerna utnyttjas deras rörelseenergi till att sätta ihop ADP och Pi till ATP

5. Det bildas en stor mängd en stor ATP utifrån denna process

6. Tack vare koncentrations gradienten kan ATP bildan och koncentrationsgradienten kan bildas pågrund av elektrontransport kedjan och elektrontransportkedjan kan byggas upp tack vare att det kommer väte och elektorner från citronsyracykeln och att det finns syre som kan ta upp elelktronerna i komplex 4 där syret reduceras till vatten.

Viktiga saker inom elektrontransport kedjan

1. Koncentrationgradienten av H+ driver ATP-syntesen

2. Hu stor Energimängd som frigörs:

   - 2ATP bildas i glykolysen

   -38 ATP bildas i citronsyracykeln+cellandingen

3. Utan syrgas avstannar elektrontransporten

Vad som bildas i varje reaktion

1Glykolys: 2 pyruvat 2 ATP 2NaDH

2. Pyruvat: 1 acetyl-CoA, 1 CO2 1NADH

3. Citronsyracykeln: 3NADH 1FADH 1ATP 2CO2

4. Elektrontransportkedjan: Mycket ATP 28-34 ATP