Metabolismus – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka: Metabolismus

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Furrow

 

 

 

 

–          přeměna látek a energie

Dělení podle typu reakcí:
1.) Katabolismus – reakce, při nichž z látek složitějších vznikají látky jednodušší (uvolňuje se energie)
2.)Anabolismus – reakce, při nichž z látek jednodušších vznikají látky složitější (energii je nutno dodat)

Dělení podle přítomnosti kyslíku:
1.) Aerobní – reakce, při nichž je O2 přítomen
2.) Anaerobní  – reakce, při nichž O2 přítomen není.

Základní sloučeniny:
ATP – adenozintrifosfát
– „buněčné platidlo“, zdroj energie pro buňku  – v makroergické vazbě (mezi fosfátovými skupinami)
NADH
– redukovaný nikotinamidadenindinukleotid („nabitý energií)
NADH à NAD+ (vybitý)
NADPH
-redukovaný nikotinamidadenindinukleotidfosfát („nabitý energií“)
NADPH à NADP+

1NAD(P) = 2,5 ATP
FADH2
­- redukovaný flavinadenindinukleotid („nabitý energií”)
FADH2 à FAD++
1FADH2 = 1,5 ATP

 

Fáze metabolismu
3 fáze
1. Fáze – rozklad velkých látek na menší podjednotky (bez zisku energie)
2. Fáze – rozklad menších podjednotek na Acetyl CoA (zisk málo energie)
3. Fáze – rozklad Acetylu CoA na vodu a CO2 (zisk hodně energie)

 

Fáze 1 Cukry Tuky Bílkoviny
Substrát Polysacharidy Tuky (lipidy) Bílkoviny (proteiny)
Produkt Monosacharidy Mastné kyseliny a glycerol Aminokyseliny
Místo Mimo buňky Mimo buňky Mimo buňky

 

Probíhá ve střevech a žaludku

 

Fáze 2 Cukry Tuky Bílkoviny
Substrát Monosacharidy Mastné kyseliny a glycerol Aminokyseliny
Produkt Acetyl CoA Acetyl CoA různé
Místo Cytoplazma, matrix Matrix cytoplazma
Reakce Glykolýza B-oxidace

 

Fáze 3 Cukry Tuky Bílkoviny
Substrát Acetyl CoA Acetyl CoA různé
Produkt H2O, CO2 H2O, CO2 různé
Místo Matrix a membrány mitochondrie Matrix a membrány mitochondrie různé
Reakce Citrátový cyklus, dýchací řezezec Citrátový cyklus, dýchací řezezec

 

Hlavní metabolické pochody:
Glykolýza, B-Oxidace =fáze 2
Citrátový cyklus, Dýchací řetězec = fáze 3
Fotosyntéza

 

Glykolýza
soubor reakcí, při nichž se přeměňuje glukóza na jednodušší látky a přitom vzniká malé množství energie.  Nejdůležitější chemický děj.
Glukóza  à 2 Pyruvát + E
C6H12O6  à C3H3O3
3 fáze:
1. fáze = fáze energetické investice (spotřebovává se E na „úpravu“ molekuly glukózy)
2. fáze = fáze štěpení šestiuhlíkatého cukru na dva třiuhlíkaté cukry (bez spotřeby a zisku E)
3. fáze = fáze zisku E („úprava“ tříuhlíkatých cukrů na pyruvát, E se získává)

Chem. reakce : fáze 1
Glukóza  + 2 ATP à fruktóza -1,6-bifosfát
Chem. reakce : fáze 2
Fruktóza -1,6-bifosfát à 2x Glyceraldehyd-3-fosfát
Chem reakce: fáze 3
Glyceraldehyd-3-fosfát à Pyruvát + NADH + 2ATP

 

Ztratili jsme Získali jsme Čistý zisk E
1x glukóza 2x pyruvát Další děje
2x ATP 2 NADH, 4 ATP 7 ATP

 

Pyruvát + NADH à NAD++ Etanol + CO2
Pyruvát + NADHà NAD+ + Laktát
Pyruvát+ NAD+ à NADH+ Acetyl CoA + CO2

Beta – oxidace
Soubor reakcí, při níž se postupně rozkládají mastné kyseliny za vzniku přenašečů energie
VMK (vyšší mastná kyselina) např C18 (18tiuhlíkatá) – uberou se 2C , cyklus se opakuje, (vždy když ubydou dva uhlíky vznikne Acetyl CoA)

Při každé „otočce“
MK(C18) + FAD+ +   NAD+ = MK(C16) + FADH2 + Acetyl CoA + NADH

 

Ztratili jsme Získali jsme Čistý zisk E
1 MK (k. olejová – C18) 9 Acetyl CoA Další děje
8 NADH, 8 FADH2 32 ATP

Citrátový cyklus
Cyklus kyseliny citrónové, Krebsův cyklus
– Cyklický soubor reakcí kde se využívá Acetyl CoA k tvorbě energie
Acetyl CoA

CO2

Energie v různých podobách

Oxalacetát (4C) + Acetyl CoA = Citrát (6C – kyselina citrónová)
Citrát se zase přeměňuje zpátky na Oxalacetát
Citrát + 3H2O + GDP + 3NAD+ + FAD+ =  2CO+ GTP + 3NADH + FADH2

 

Ztratili jsme Získali jsme Čistý zisk E

1 Acetyl CoA, 3 H2O

2 CO2
3 NADH, 1 FADH2 , 1 GTP 10 ATP

 

Dýchací řetězec
využití energeticky bohatých přenašečů (NADH, FADH2) pro tvorbu energie za účasti kyslíku

Vnitřní membrána mitochondrie                             Mezimembránový prostor

Enzymy                                                         ATP – syntáza

matrix

NADH + FADH+ O2 = NAD+ + FAD+  + H2O
Enzymy + E +ATP syntéza + ADP = ATP

 

Ztratili jsme Získali jsme Čistý zisk E
n  O2 n H2O
n NADH, n FADH2 n ATP n NADH = 2,5 n ATP
n FADH2 = 1,5 n ATP

 

Bazální metabolismus (BM)
 = základní, nejnižší množství energie, která je nutná pro přežití
výpočet bazálního metabolismu
4,1868 * (66,5+13.8*m) + h (cm) – 6,75 * věk)
(8087,85 kJ) = tolik potřebuju když budu chtít jen spát celý den (17 let, 75 kg, 189 cm)
336,99 = na hodinu.

 

Příklad:
denní režim
Vybrat den, 24 hod, časové úseky, hodiny,
11 hod spánek, 1 hod oblékání, 1 hod jídlo, 7 hod sezení, 2 hod chůze, 2 h trénink,  = 26403,16 kJ
1 g cukr = 16,7 kJ
1g tuků = 37,7 kJ
potrava = 60% cukrů, 20% = tuků, 20% bílkovin
948g cukrů,  140 g tuků

jídlo : 3x rohlíky se salámem,  200kJ, 700kJ, 1000kJ
oběd sekaná  – 1100 kJ
s bramborovou kaší, 660kJ
polévka – 600kJ
2x tatranka,  = 2000kJ
Suk = 1600kJ
0,5l čaje = 100kJ
0,5l mléka = 1000 kJ
2l vody se šťávou = 280 kJ
5 párků s hořčicí, 3 rohlíky  = 2000 kJ
pomeranč.  200kJ






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: