Biochemie-okruh-A_202.pdf

Glykolyza

Základní informace

  • Nejstarší metabolická dráha, anaerobní odbourávání glukosy.

  • Probíhá v cytoplasmě.

  • Enzymy jsou volné, ne navázané na subcelulární struktury.

  • Celkově 10 enzymatických reakcí.

Důležitost

  • Klíčová úloha v energetickém metabolismu.

Chemická strategie glykolyzy

  • Přenos fosfátu na glukosu a chemické přeměny fosforylovaných meziproduktů.

  • Dvě fáze:

    1. Dodání energie ve formě ATP (spotřeba 2 ATP).

    2. Tvorba ATP a redukovaných koenzymů (vznik 4 ATP a 2 NADH).

Hlavní enzymy a reakce

  • Hexokinasa: První reakce, fosforylace glukosy, spotřeba ATP.

  • Fostofruktokinasa (PFK): Klíčový enzym, určuje reakční rychlost dráhy, inhibována ATP.

  • Pyruvátkinasa: Tvorba ATP, poslední reakce glykolyzy, inhibována ATP a alaninem.

Energetická bilance glykolyzy

  • Zisk 2 ATP z 1 glukosy, spotřeba 2 ATP v první fázi, vznik 4 ATP v druhé fázi.

  • Celkově anaerobní glykolyza: AG° = -197 kJ/mol.

Glukoneogeneze

Základní informace

  • Syntéza glukosy z necukerných prekurzorů (pyruvát, laktát).

  • Probíhá hlavně v játrech a v menší míře v ledvinách.

  • Dva hlavní enzymy: pyruvátkarboxylasa, fosfoenolpyruvátkarboxykinasa.

Regulace

  • Závislá na hladině oxalacetátu a acetyl-CoA.

  • Acetyl-CoA jako silný allosterický aktivátor.

Pentosový cyklus

Základní informace

  • Tvoří se redukované kofaktory (NADPH) potřebné při biosyntéze.

  • Probíhá v cytosolu, typická pro játra a tukovou tkáň.

Hlavní kroky

  • Oxidace glukosa-6-fosfátu na ribulosa-5-fosfát a NADPH.

  • Izomerace a epimerace, vznik fruktosa-6-fosfátu a glyceraldehyd-3-fosfátu.

Metabolismus fruktosy a galaktosy

Fruktosa

  • Degradace pomocí 6 enzymů, přeměna na fruktosa-1-fosfát.

  • Genesis z glukosy vede k metabolickým problémům.

Galaktosa

  • Vzniká hydrolyzou laktosy, převádí se na glukosu.

  • Nedostatek enzymu vede k galaktosemii.

Syntéza a rozklad glykogenu

Rozklad glykogenu

  • Probíhá u jater a ve svalech pomocí glykogen fosforylazy.

  • Uvolnění glukosy z neredukujícího konce.

Regulace

  • Aktivována glukagonem, inhibována insulin.

Citrátový cyklus

Hlavní informace

  • Probíhá v mitochondriích, z acetyl-CoA a oxalacetátu vzniká CO2 a redukované kofaktory.

  • Amfibolická povaha: synthese a degradace.

Hlavní enzymy

  • Citratsynthasa, isocitrátdehydrogenasa, 2-oxoglutarátdehydrogenasa, sukcinát dehydrogenasa.

  • Regulováno poměrem ATP/ADP.

Hem

Syntéza a metabolismus

  • Hem jako součást hemoglobinu a enzymů.

  • Katalyzuje enzymy jako hemoxygenaza.

Regulace

  • Poruchy syntézy vedou k porfyrinovým onemocněním.

Purinové ribonukleotidy

Biosyntéza

  • Dva fáze, vytváření inosinmonofosfátu (IMP).

  • Hlavní enzýmy: amidofosforibosyltransferasa.

Regulace

  • Regulační místa na ribonukleotidreduktase.

Pyrimidinové ribonukleotidy

Biosyntéza

  • Syntéza zahajuje karbamoylfosfátem a aspartátem.

Regulace

  • Kontrola citlivá na koncentraci konečných produktů.