айналады.   Фотосинтезді келесі реакция т


Жануарлар (
гетеротрофтар
) энергия қорын 
өсімдіктермен қоректену арқылы толықтырып
отырады. Жануарлар ағзасында қарама
-
қарсы 
реакция жүреді:
С
6
Н
12
О
6
+6О
2 
Н
2
О+6СО
2
+2847 кДж
Бірақ бұл энергия біртіндеп, энергия алмасуының 
әрбір сатысында бөлінеді.
Бөлінген энергияның бір бөлігі АТФ түзілуіне 
жұмсалады, ал қалған бөлігі жылу түрінде тарап 
кетеді.

АТФ ағзада екі процесте түзіледі:
1)
тотығудан фосфорлану;
2)
субстраттан фосфорлану. 

hv (2847 Кдж)
6СО
2
+6Н
2
О С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2

Энергия алмасуы 4 сатыдан 
т
ұ
рады:
І. Негізгі қоректік заттардың арнайы 
жолдармен ыдырап, ортақ өнім 
активті сірке қышқылын (АСҚ) түзуі.
ІІ. Үшкарбон қышқылдарының циклі 
(ҮҚЦ).
ІІІ. Биологиялық тотығу (БТ).
ІV.Тотығудан фосфорлану (ТФ).

Энергия алмасуы сатылары арасындағы байланыс
Ацетил
-CoA
ПИРУВАТ
К
Ө
МІРСУЛАР
ГЛЮКОЗА
ЛИПИДТЕР
БМ
Қ
Н
Ә
РУЫЗДАР
АМИН 
Қ
. 
КРЕБС
ЦИКЛІ
ΝΗ
3
Мочевина
2CO
2
БИОЛОГИЯЛЫ
Қ
ТОТЫ
Ғ
У
O
2
AT
Ф
e
-
ГЛИЦЕРИН
ФОСФОТРИОЗА
1
С
А
Т
Ы
С
Ы
2-
САТЫ
3-
САТЫ
ТОТЫ
Ғ
УДАН 
ФОСФОРЛАНУ
4-
САТЫ
ТАГ

І сатысы ас қорыту жолдарында
оттек
қатысуынсыз
жүреді
және
субстраттардағы барлық энергияның
шамамен 1%-ы бөлінеді. Нәруыздар,
көмірсулар
және
липидтердің
әрқайсысы
сәйкес
ферменттердің
қатысуымен ыдырайды.
І сатысы 

Көмірсулар
АҚЖ-да
моносахаридтерге дейін ыдырайды,
қанға
негізінен
глюкоза
шығады.
Глюкоза фосфотриозаларға, әрі қарай
пирожүзім қышқылына (ПЖҚ) дейін
тотығады.

Липидтер (ТАГ) 
асқорыту 
жолдарында глицерин мен бос май 
қышқылдарына (БМҚ) дейін ыдырайды, 
глицерин ПЖҚ-ға дейін, БМҚ бета-
тотығу арқылы АСҚ-на дейін 
ыдырайды. 
Нәруыздар
ас қорыту жолдарында
амин қышқылдарына дейін ыдырайды, 
АҚ тіндерде дезаминденіп, ПЖҚ немесе 
АСҚ түзеді. 

І. 
Күрделі заттардың арнайы жолдармен 
ыдырап, ортақ өнім – АСҚ түзуі.
Белоктар
Амин 
кышкылдары
Фосфотриозалар
NH
3
Комірсулар
Липидтер
Глюкоза 
БМК
Глицерин
Пируват 
ацетил КоА

ПЖҚ тотығудан декарбоксилдену 
реакциясы арқылы АСҚ-ға айналады:
СН
3
С О
СOOН
НАД
НАДН
2 
HSKoA
CO
2
SKoA
C
СН
3
О
ацетилКоА
пируват 

ІІ. Үшкарбон қышқылдарының 
циклі (ҮҚЦ).
Бұл циклді лимон қышқылының 
циклі немесе Кребс циклі деп те 
атайды, оны алғаш рет 1937 
жылы Ганс Кребс ашқан.
1953
жылы Нобель сыйлығын алды. 
ҮКЦ-ның жалпы теңдеуі:
АцетилКоА 2СО
2
+3НАДН
2 
+ФПН
2
+АТФ

ҮКЦ-ң ролі:
1.
АСҚ СО
2
-
ге дейін тотығады;
2.
Пластикалық қызмет атқарады. ҮҚЦ-
де түзілген аралық өнімдер басқа
метаболизм
үдерістеріне
субстрат
ретінде пайдаланылады.
Мысалы:
❖
α-кетоглутарат,
қымыздық
сірке
қышқылы алмастырылатын АҚ синтезіне;
❖
ҚСҚ глюконеогенезге, т.б. жұмсалады.

3.
Заттар
алмасуын
өзара
байланыстырады.
4.
Энергия активті сутектер түрінде
(НАДН
2
,
ФПН
2
)
сақтайды.
5.
Тотықсызданған дегидрогеназалар
(НАДН
2
,
ФПН
2
)
биологиялық тотығуға
субстрат болады.

Кребс цикліні
ң
реакциялары

ҮКЦ-ң реакциялары
1-
реакция.
Ацетил-КоА
(АСҚ)
цитратсинтетазаның
әсерінен
қымыздық сірке қышқылымен
(
ҚСҚ-
оксалоацетат
)
конденсацияланып,
лимон
қышқылы
(цитрат)
түзіледі.
Реакция
судың
қатысуымен
өтеді,
НSКоА бөлініп кетеді.

1-реакция.
+
СН
2
С О
СOOН
СOOН
СН
2
С
СOOН
СOOН
SKoA
C
СН
3
О
ацетилКоА
Н
2
O
СOOН
НO
СН
2
(КСК)
Цитрат
НSKoA
Оксалоацетат
(АСК)

2-
реакция. Түзілген цитрат аконитаза
ферментінің
әсерінен
дегидратацияланып,
цис-аконитатқа
айналады.
Цитрат
Н
2
O
СН
2
С
СOOН
СOOН
СOOН
СН 
Цис-аконитат

3-
реакция. Цис-аконитат аконитазаның
әсерінен гидратацияланып, изоцитратқа
айналады.
СН
2
С
СOOН
СOOН
СOOН
СНOН 
Изоцитрат
Цис-аконитат
Н
2
O
Н

4-
реакция.
Изоцитрат
тотығып
(дегидрленіп),
қымыздық
янтарь
қышқылын (оксалосукцинат) түзеді. Бұл
реакцияны
изоцитратдегидрогеназа
(ИДГ) ферменті катализдейді, Ко НАД
НАДН
2
-
ге тотықсызданады.

4 -реакция
Изоцитрат
НАДН
2
НАД
СН
2
С
СOOН
СOOН
СOOН
С 
Оксалосукцинат 
Н
O
ИДГ

5-
реакция.
Оксалосукцинат
(қымыздық
янтарь
қышқылы) декарбоксилденіп,

-
кетоглутаратқа
айналады.
Бұл
реакцияны декарбоксилаза тездетеді.
Оксалосукцинат 
СO
2
СН
2
СOOН
СOOН
С 
альфа-кетоглутарат
O
СН
2

6-
реакция.
Тотығудан декарбоксилдену реакциясы
нәтижесінде

-
кетоглутараттан
СО
2
бөлінеді,
Ко
НАД
НАДН
2
-
ге
тотықсызданады.
Реакция

-
кетоглутаратдегидрогеназды
мультиферменттік
комплекстің
қатысуымен
жүреді.
Түзілген
өнім
мароэргиялық байланыс
~
арқылы
~
S
КоА-мен
байланысқандықтан,
оны
активті янтарь қышқылы (сукцинил-КоА)
деп атайды.

6- реакция
альфа-кетоглутарат
НАД
НАДН
2 
HSKoA
CO
2
SKoA
C
СН
2
О
сукцинилКоА
СН
2
СOOН

7-
реакция.
Сукцинаттиокиназа ферментінің
әсерінен сукцинил-КоА-дағы 
макроэргиялық байланыс үзіліп,
энергия бөлінеді. Бұл энергия ГДФ пен 
Н
3
РО
4
-
н ГТФ түзілуіне жұмсалады, ал 
ГТФ 
АТФ
-
ке айналады, яғни 
субстраттан фосфорлану реакциясы 
жүреді. Сукцинат (янтарь қышқылы) 
және НSКоА түзіледі.

7- реакция
СукцинилКоА
HSKoA
ГДФ+Н
3
РО
4
ГТФ
СН
2
СН
2
СOOН
СOOН
Сукцинат
ГТФ + АДФ 
АТФ + ГДФ 

8-
реакция.
Сукцинат
сукцинатдегидрогеназа
(СДГ)
ферментінің әсерінен тотығып (дегидрленіп),
фумар қышқылына айналады.
Ко ФАД ФАДН
2
-
ге тотықсызданады.
ФПН
2
Сукцинат
СН
СН
СOOН
СOOН
Фумарат
СДГ
ФП

9-
реакция.
Фумар
қышқылы
фумараза
ферменті
арқылы
гидратацияланып,
алма
қышқылына (L-малатқа) айналады.
Фумарат
Н
2
O
СOOН
СOOН
Малат
СНOН 
СН
2
Фумараза

10-
реакция.
Малат
(алма
қышқылы)
малатдегидрогеназа
(МДГ)
ферментінің
әсерінен ҚСҚ-на дейін тотығады.
Ко НАД НАДН
2
-
ге тотықсызданады.
Малат
НАД
НАДН
2 
МДГ
СOOН
СOOН
Оксалоацетат
СН
2
С O

ІІІ сатысы. Биологиялық тотығу 
(БТ) немесе тіндік тыныс алу
Биологиялық тотығу (БТ) немесе
тіндік тыныс алу – тотықсызданған
дегидрогеназалардың
оттегінің
қатысуымен тотығуы.

БТ
–
тотығу-тотықсыздану
реакцияларының
тізбегі,
бұл
реакциялардың
нәтижесінде
активті
сутектер (НАДН
2
,
ФПН
2
)
протондар мен
электрондарға дейін ыдырайды.
Тыныс алудың мәнін ең алғаш рет
А.-Л.Лавуазье
(1743-1794
ж.) түсіндірген.

БТ-ның жалпы теңдеуі:
2Н
+
+ 
О
2-
→ Н
2
О + энергия 
БТ-ның ролі:
1) энергия біртіндеп бөлінеді, 
бөлінген энергия пайдаланылады:
✓
АТФ түзілуіне (40-48 %) 
✓
жылу (52-60%).
2
)
эндогенді су түзіледі. 

БТ жасуша митохондриясында өтеді.
БТ тізбегінде барлық ферменттер 
алдымен тотығуы, одан тотықсыздануы 
кейін керек, яғни тіндік тыныс алуға 
қатысатын оксидоредуктазалар 
ауыспалы күйде: бірде тотыққан, бірде 
тотықсызданған күйде болуы мүмкін. 

Оксидоредуктазалар БТ тізбегінде
тотығу
-
тотықсыздану потенциалының (ТТП)
өсу
ретіне байланысты орналасады:
ПФ(НАД) < ФП(ФМН) < КоQ < Цх b < 
< 
Цхс
1 
<
Цхс < Цха < Цха
3
.
ТТП ең төмен НАД/ НАДН
2
(-
0,32 В) 
тізбектің бас жағында, ал ТТП ең 
жоғары 1/2 О
2 
/ Н
2
О (+0,82 В) тізбектің 
соңында орналасқан. 

БТ сатылары
БТ 11 реакциядан тұрады.
І.
Субстрат өзіндегі сутегін жоғалтып,
Пиридин
ферменттері
(ПФ)
арқылы
тотығады, ал НАД тотықсызданады.
ПФ-нің тотықтыратын субстраттары:
➢
изолимон қышқылы,
➢
сүт қышқылы,
➢
алма қышқылы.
ФП-ның субстраттары:
❖
янтар қышқылы,
❖

-
кетоглутар қышқылы.

НАДН
2
апофермент
+
ПФ (апофермент-НАД
+
)
СООН СООН
СН
3
СНОН
СН
3
С=О
SH
2
S
ПФ (НАД) НАДН
2
+АпоЕ

ІІ.
Коферменті
ФМН
болатын
флавопротеиндер тотықсызданған НАДН
2
-
н
сутегін
бөліп
алып,
тотықсызданады
(ФМНН
2
-
ге), ал НАДН
2
НАД-қа тотығады:
НАДН
2
ФП (апофермент-ФМН)
ФПН
2
(апофермент-ФМНН
2
)
НАД
+
Бұл сатыда
46
кДж
энергия бөлінеді, оның
33
кДж
1
молекула АТФ-тің түзілуіне
жұмсалады, қалған бөлігі жылу түрінде
бөлінеді.
+46 кДж 

ІІІ. 
Тотықсызданған ФП (ФПН
2
) 2 
сутегін убихинонға беріп, тотығады, ал 
убихинон (KoQ) тотықсызданады 
(КоQН
2
):
ФП 
ФПН
2
KoQ
KoQH
2

жүктеу/скачать 3,54 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: