10. Powstawanie nukleozydów i nukleotydów.

Nukleozydy, związki chemiczne zbudowane są z zasady purynowej lub pirymidynowej oraz cukru pentozy (rybozy lub deoksyrybozy) połączonych wiązaniem glikozydowym

Nazwy nukleozydów są pochodnymi nazw zasad purynowych i pirymidowych.

Nukleozydami są: adenozyna, guanozyna, cytydyna, urydyna i tymidyna; jeżeli cukrem jest deoksyryboza, są to odpowiednio: deoksyadenozyna, deoksyguanozyna, deoksytymidyna i deoksycytydyna; po dołączeniu reszt fosforanowych tworzą → nukleotydy

zasada - cukier - fosforan

zasada + cukier =nukleozyd

zasada + cukier + fosforan = nukleotyd

11. Funkcje nukleotydów w organizmie.

-budują żywe organizmy

-spełniają najistotniejsze funkcje życiowe, takie jak zachowywanie, przekazywanie informacji genetycznej i biosynteza białka +

-pełnia funkcje równoważników redukcyjnych (NAD FAD) i energetycznych (są nośnikiem wolnej energii ATP), koenzymów i pośredników działania hormonów

12. Budowa i funkcja ATP. Produkcja i zużycie ATP.

ATP adenozynotrifosforan (kwas adenozynotrójfosforowy)

Występuje we wszystkich rodzajach komórek i jest najważniejszym związkiem wysoko energetycznym. Pełni funkcję uniwersalnego przenośnika energii. ATP jest jednym z wielu związków w organizmie z którego czerpie on energię do życia i jego przejawów. Wszystkie procesy energetyczne służą, w końcowym rozrachunku, do tworzenia ATP lub jego redukcji. Związek ten nie jest magazynowany, tylko tworzony na bieżąco.

Właściwości chemiczne ATP

Cząsteczka ATP jest nukleotydem składającym się z zasady azotowej - adeniny połączonej wiązaniem N-glikozydowym z cząsteczką cukru - rybozy i trzech reszt fosforanowych połączonych dwoma wiązaniami wysokoenergetycznymi

Wzór strukturalny ATP:

Związek ATP powstaje w wyniku fosforylacji, czyli reakcji polegającej na przyłączeniu grupy fosforanowej (reszty fosforanowej) do ADP

ADP + Pi + E ATP

Komórka przez cały czas zużywa energię zmagazynowaną w ATP, ale jednocześnie wytwarza nowe cząsteczki ATP z ADP i fosforanów w reakcjach fosforylacji. Dzięki temu zasoby energetyczne komórki nie ulegają wyczerpaniu.

Energia cząsteczki ATP jest zmagazynowana w dwóch wiązaniach wysokoenergetycznych ( ~ ), które łączą pierwszą i drugą oraz drugą i trzecią grupę fosforanową cząsteczki

Cała energia ATP jest wytwarzana z katabolizmu cząsteczek pobieranych z pokarmem: cukrów, tłuszczy i białek

13. Reakcja hydrolizy ATP. Reakcja miokinazowa.

hydroliza - reakcja chemiczna polegająca na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego na dwa lub więcej mniejszych fragmentów pod wpływem kontaktu z wodą lub parą wodną

Energia ATP jest uwalniana podczas hydrolizy wiązania wysokoenergetycznego

1.Hydroliza wiązania wysokoenergetycznego z ATP do ADP pomiędzy resztami fosforanów β i γ

ATP + H2O ADP + Pi + energia

W wyniku tego procesu powstaje cząsteczka ADP oraz anion fosforanowy (Pi). Cykl ATP / ADP jest podstawowym sposobem wymiany energii w układach biologicznych.

2. Hydroliza wiązania wysokoenergetycznego z ADP do AMP pomiędzy resztami fosforanów α i β:

ADP + H2O AMP + Pi + energia

Wydziela się przy tym mniej energii niż przy rozpadzie ATP do ADP

W komórce 2 cząsteczki ADP mogą reagować ze sobą przy udziale miokinazy:

Reakcja miokinazowa:

miokinaza

ADP + ADP ATP + AMP

14. Drogi resyntezy ATP w mięśniach.

W mięśniu szkieletowym mamy 4 drogi resyntezy ATP z ADP o różnej szybkości i wydajności

1. Resynteza ATP kosztem rezerwy fosfokreatynowej (w wyniku skurczu ADP)

kinaza kreatynowa

ADP + P-Kreatyna ATP + kreatyna

Reakcja ta zapewnia bardzo szybką resyntezę, lecz poziom fosfokreatyny w mięśniach zapewnia działanie tego systemu tylko przez kilka sekund

2. Reakcja miokinazowa

miokinaza

ADP + ADP ATP + AMP

3. Glikoliza w warunkach beztlenowych: przebiega w komórkach mięśniowych kosztem glukozy i glikogenu mięśniowego

glukoza + 2ADP + 2Pi 2 kw. mlekowy + 2ATP

lub

glikogen + 3ADP + 3Pi glikogen (n-1) + 2 kw. mlekowy + 3ATP

Reakcja ta przebiega względnie szybko i dostarcza dużych ilości ATP jednak przebiegająca w warunkach beztlenowych z wielką intensywnością. Dostarcza znacznych ilości kw. mlekowego (gromadzony w komórkach mięśniowych i wydzielany jest do krwi)

4. Przemiany tlenowe (cykl Krebsa) jest to oksydacja dekarboksylacyjna, oraz związana z nim fosforylacja oksydacyjna zachodząca w łańcuchu oddechowym i najważniejszym źródłem ATP dla komórek. Jest to najwolniejszy ale najwydajniejszy proces (zachodzący w mitochondrium)

ATP powstałe w tej reakcji może być użyty przez ATP-azę miozynową, oraz podtrzymuje resyntezę ATP z punktów 1,2,3 (tak jakby odwraca te reakcje)

ATP + kreatyna P-Kreatyna + ADP (system 1)

ATP + AMP 2ADP (system 2)

oraz „finansuje” energetycznie glukoneogenezę

2 kwas mlekowy + 6ATP glukoza + 6ADP (system 3)

Rozkład 1 cząsteczki glukozy w przemianach tlenowych daje max 38 cząstek ATP

15 NAD i FAD - budowa, funkcja, udział w reakcjach red-ox.

NAD⁺ dinukleotyd (dwunukleotyd) nikotynamido-adeninowy.

Skład: adenina-ryboza-P-P-ryboza-nikotynamid

NAD⁺ uczestniczy w reakcjach przyłączając i oddając atomy wodoru:

NAD⁺ + AH2 NADH + H⁺ + A

AH2 oznacza że w tej reakcji substrat oddający atom wodoru

A oznacza w tej reakcji odpowiedni produkt, który został pozbawiony atomów wodoru

FAD - dinukleotyd (dwunukleotyd) flawinowo-adeninowy

Skład: adenina-ryboza-P-P-rybitol-flawina

FAD uczestniczy w reakcjach przenoszenia wodoru:

FAD + BH2 FADH2 + B

BH2 oznacza w tej reakcji substrat oddający atomy wodoru

B oznacza w tej reakcji odpowiedni produkt, który został pozbawiony atomów wodoru

Funkcja: przenośniki wodorów. Związki te są koenzymami dehydrogenaz.. Zredukowane równoważniki redukcyjne NADH + H+ i FADH2 mogą przenosić atomy wodoru do łańcucha oddechowego, gdzie łączą się z tlenem. Cząsteczka NADH + H+ reaguje najpierw z enzymami kompleksu I łańcucha oddechowego, co umożliwia wytworzenie 3 cząsteczek ATP. Cząsteczka FADH2 reaguje najpierw z enzymami kompleksu II łańcucha oddechowego, co umożliwia wytworzenie 2 cząsteczek ATP

---