متابوليسم و بيوانرژتيك متابوليسم و بيوانرژتيك گروه بيوشيمی دانشگاه علوم پزشکی قزوين

طبقه‏بندي مسيرهاي متابوليسمي مسيرهاي كاتابوليسمي مسيرهاي آنابوليسمي مسيرهاي آمفي‏پاتيك

ارتباط بين مسيرهاي كاتابوليسمي و آنابوليسمي

تقسيم بندي موجودات از نظر كسب انرژي و منبع كربن موجودات اتوتروف موجودات هتروتروف

خلاصه اي از مراحل هضم و جذب مواد غذايي كربوهيدراتها پروتئينها چربيها خلاصه اي از مراحل هضم و جذب مواد غذايي قندهاي ساده اسيدهاي آمينه اسيدهاي چرب و گليسرول استيل كوA چرخه كربس NADH FADH2

بيوانرژتيك مطالعه تغييرات انرژي در واكنشهاي بيوشيميايي است

در بيوانرژتيك تنها به انرژي حالت ابتدايي و انتهايي اجزاي واكنش توجه ميشود بيوانرژتيك به چگونگي انجام واكنش (مكانيسم واكنش) و زمان لازم براي انجام واكنش اشاره نميكند

ترموديناميك در ارتباط با انتقال حرارت و انجام كار صحبت مي كند

كاربرد قوانين ترموديناميك بررسي تغييرات انرژي در واكنشها پيشگويي جهت انجام واكنشها

مفاهيم ترموديناميك سيستم : مجموعه اي از موادي كه متحمل يك فرايند فيزيكي , شيميايي يا بيوشيميايي خاص ميگردد. محيط : احاطه كننده سيستم جهان واكنش = محيط + سيستم

كل انرژي جهان ثابت است و فقط انرژي از شكلي به شكل ديگر تبديل ميشود قانون اول ترموديناميك (قانون بقاي انرژي) كل انرژي جهان ثابت است و فقط انرژي از شكلي به شكل ديگر تبديل ميشود

قانون دوم ترموديناميك فرايندهايي خودبخودي انجام ميشوند كه در آنها بي نظمي (آنتروپي) جهان واكنش افزايش يابد

عوامل مهم در پيشرفت واكنش شيميايي گرماي مبادله شده ( تغيير انتالپي) تغيير ميزان بي نظمي (تغيير آنتروپي)

بخشي از تغيير كل انرژي سيستم كه براي انجام كار در دسترس است تغيير انرژي آزاد ΔG بخشي از تغيير كل انرژي سيستم كه براي انجام كار در دسترس است

ΔG = ΔH - T ΔS تغيير آنتروپي تغيير انتالپي

پيشگويي انجام واكنش از روي علامت ΔG

محاسبه ΔG A B R = 1.98 cal/mol.deg ln = 2.303 log

ΔGo تغييرانرژي آزاد استاندارد تغيير انرژي آزاد استاندارد مربوط به واكنشي است كه غلظت مواد در آن يك مولار باشد

محاسبه ΔGo با استفاده از ثابت تعادل ΔGo = - 2.303 RT log K

محاسبه ΔGo با استفاده از نيروي الكتروموتوري پيل ΔGo = - nFΔEo ΔEo = Eoc-Eoa F = 23.06 Kcal / V.mol

محاسبه ΔG واكنشي كه مجموع چند واكنش است اگر واكنشي از مجموع چند واكنش به دست آيد انرژي آزاد استاندارد آن مجموع جمع جبري انرژيهاي آزاد استاندارد آن واكنشها خواهد بود

مكانيسم جفت شدن فرايندهاي انرژي زا و انرژي گير در سلول با استفاده از نوعي واسطه اجباري مشترك مانند واكنشهاي دهيدروژناسيون تهيه يك تركيب حامل پرانرژي در واكنشهاي انرژي زا و مصرف آن در واكنشهاي انرژي خواه

حامل پرانرژي در سلولهاي زنده ATP حامل پرانرژي در سلولهاي زنده

ساختار ATP

توجيه تغيير زياد انرژي آزاد به هنگام هيدروليز ATP از بين رفتن دافعه الكتريكي بين اتمهاي اكسيژن همجوار پايدار شدن محصولات واكنش

تركيبات پرانرژي سلول تركيبات پرانرژي فسفاته سلول تركيبات پرانرژي غيرفسفاته سلول

معياري براي تقسيم بندي تركيبات پرانرژي و كم انرژي ATP معياري براي تقسيم بندي تركيبات پرانرژي و كم انرژي

ATP يك تركيب پرانرژي بوده يا به عبارت ديگر داراي پتانسيل انتقال گروه بالايي است

فسفاژن ها كراتين فسفات آرژينين فسفات

نمايش فسفاتهاي پرانرژي P

تركيبات فسفاته پر انرژي تركيبات فسفاته كم انرژي چرخه ATP/ADP تركيبات فسفاته پر انرژي ATP ADP تركيبات فسفاته كم انرژي

ارتباط بين كراتين فسفات و ATP كراتين فسفات + ADP ATP + كراتين كراتين كيناز

فسفريلاسيون گلوكز گلوكز-6- فسفات + ADP ATP + گلوكز هگزوكيناز

اسيد چرب + كوآنزيم A + ATP آسيل كوآنزيم A + پيروفسفات + AMP فعال سازي اسيد چرب اسيد چرب + كوآنزيم A + ATP آسيل كوآنزيم A + پيروفسفات + AMP دو مولكول فسفات اسيل كو A سنتتاز پيروفسفاتاز

آنزيم آدنيليل كيناز (ميوكيناز) ATP + AMP ADP + ADP

آنزيمهاي نوكلئوزيد منوفسفات كيناز اختصاصي ATP + NMP ADP + NDP

آنزيمهاي نوكلئوزيد دي فسفات كيناز ATP + NDP ADP + NTP

چگونگي توليد ATP از ADP فسفريلاسيون اكسيداتيو فسفريلاسيون در سطح سوبسترا

توليد ATP در سطح سوبسترا واكنشهاي كاتاليز شده توسط آنزيمهاي : 3 – فسفوگليسرات كيناز پيروات كيناز سوكسينات تيوكيناز كراتين كيناز