METABOLIZAMETABOLIZAMM

ANABOLIZAM I KATABOLAIZAM Stvaranje ATP

živi organizmiživi organizmiSvi živi organizmi imaju potrebu za

konstantnim prilivom energije kako bi održali ćelijsku

strukturu i rast. Hemotrofni organizmi; dobivaju slobodnu

energiju oksidacijom hranjivih supstanci Fototrofni organizmi; dobivaju slobodnu

energiju od svetlosne energije Dobivenu energiju koriste zaKretanje Aktivni prenosBiosintezu

uloga metabolizmauloga metabolizma

Osnovna uloga metabolizmaObezbeđivanje i potrošnja energijeSinteza molekula za izgradnju ćelijskih struktura i molekula potrebnih za rad i funkciju stanice.Odstranjivanje otpadnih produkata

Metabolizam Metabolizam Metabolizam je definisan kao

suma svih hemijskih reakcija koje organizam koristi za rast, prehranu, kretanje i izbacivanje otpadnih jedinjenja i za komunikaciju.

Metabolizam se sastoji od dva glavna dela,

katabolizma i anabolizma.

metaboličke šeme.metaboličke šeme.

Sve reakcije ćelije i organizma su organizovane u pažljivo reguliranim sekvencama, koje su poznate kao metaboličke šeme.

Svaki metabolizam se sastoji od serije koraka koji prevode početni materijal do konačnog produkta

KatabolizamKatabolizam

Katabolizam je grupa metabolitičkih procesa koji razgrađuju velike složene molekule.

Glavna svrha razgradnje složenih molekula je dobijanje manjih molekula koji kasnij služe kao „materijal“ za izgradnju složenih jedinjenja za potrebeorganizma (anaboličke reakcije), a procesi se koriste za dobijanje energije

AnabolizamAnabolizam

Anabolizam je niz metaboličkih proces izgradnje složenih molekula, za koje se troše prekursori i energija nastala katabolizmom. Složene molekule koje uglavnom čine stanične strukture, nastaju postepeno, korak po korak iz malih jednostavnih molekula.

Anabolizam se odvija u tri osnovna koraka. u prvom koraku nastaju prekursori složenih molekula kao

što su aminokiseline, monosaharidi, izoprenoidi i nukleotidi.

u drugom koraku prekursori se aktiviraju, vezanjem energije iz ATP-a.

u trećem koraku se prekursori spajaju u složene spojevekao što su proteini, polisaharidi, lipidi i nukleinske kiseline.

AnabolizamAnabolizam

Anabolički procesi:◦ Povezivanje šećera u glikogen◦ Povezivanje aminokiselina u proteine◦ Povezivanje masnih kiselina u

trigliceride

Heterotrofni organizmi Heterotrofni organizmi Heterotrofni organizmi uzimaju

gotove organske materije hranom i sagorijevanjem tih materija obezbeđuju potrebnu energiju. Hrana heterotrofa direktno ili indirektno potiče iz organskih materija nastalih fotosintezom (potrošači).

Organizam mora zadržati svoju ćelijsku organizaciju.

Ćelije uzimaju hranu kao gorivo kako bi održali njihovu konstantnu borbu protiv haosa.

MetabolizamMetabolizam- hrana- hrana Hrana osigurava organska

jedinjenja koja stvaraju gradivne blokove i energiju za rast, održavanje i strukturu.

Metabolizam je lavirint reakcija gde se biomolekuli konvertuju u korisne forme.

AutotrofiAutotrofi i i HeterotrofiHeterotrofiAutotrofi sintetiziraju organske

spojeve od CO2 i H2O, koristeći sunčevu svetlost.

Heterotrofi moraju uzeti hranu kako bi stvorili organske supstance za metabolizam.

stvaranje ATP-a.stvaranje ATP-a.

U različitim koracima metabolizma, ćelija koristi energiju oksidacije kako bi sintetizirala visokoenergetske molekule ATP.

Aerobni organizmi koriste reducirajuću moć visokoenergetskih molekula NADH pomažući stvaranje ATP-a.

efikasnost ćelijeefikasnost ćelije

Kako povećati efikasnost neke ćelije?

Upotreba ATP ATP je dobar izvor energije Može učestvovati u mnogim različitim

reakcijama u ćelijiČesto je direktno uključen u reakcijeMali gubitak energije tokom fosforilacije

nekog međuprodukta Upotreba enzima

Smanjuje enregiju potrebnu za izvođenje reakcije i regulišu tok reakcija

Egzergone i Endergone reakcije

Egzergone reakcije su one u kojima se oslobađa slobodna energija

Endergone reakcije su one kojima je potrebna dodatna energija- vezuju energiju

povezivanjepovezivanje Egzergone i Egzergone i EndergoneEndergone reakcije reakcije

Energija molekule se koristi da poveže egzergone reakcije i endergone

Nukleotid sa tri fosfatne grupe povezane na šećer ribozu

ATP ima visoku energiju

ATPATP

Oslobđanje energijeOslobđanje energije

Energija oslobođena iz ATP kroz gubitak fosfatne grupe

Kataboličke reakcije rezultiraju hidrolizom stvarajući ADP, neorganski fosfat i oslobađaju energiju

Kako “radi” ATP ?Kako “radi” ATP ?Hidrolizom ATP stvara se neorganski

fosfat koji se veže za molekule koje su uključene u endergone procese

Fosforilacija je proces kada ATP prenosi fosfat na molekule

Rezultat reakcije je međuprodukt koji može završti željenu reakciju

Povezivanje ekPovezivanje ekzzergonih i endergonihergonih i endergonih reakcijareakcija

Regeneracija ATP-aRegeneracija ATP-a ATP gubi energiju u procesu

fosforilacije međuprodukta, oslobađajući energiju za ćelijski rad.

Regeneracija ATP se dešava kada neorganski fosfat se veže za molekule ADP koristeći eregiju nastalu u kataboličkom procesu.

Strategija ćelijaStrategija ćelija Osnovna strategija koju koriste

ćelije jeste da oksidiraju hranu i koriste dio oslobođene energije za konverziju ADP i fosfata u ATP.

Stvaranje ATP se dešava u četiri faze

I - Digestija i absorpcija molekula.Digestija hrane uključuje hidrolizu

ugljohidrata do monosaharida,proteina do aminokiselina,masti i ulja do masnih kiselina i glicerola.

2-Degradacija molekula hrane do Acetil CoA

Skeleti glukoze, fruktoze i galaktoze kao i masnihkiselina, glicerola i nekoliko aminokiselina i konvertovani su u acetatnu formu tioesteraacetil koenzima A.

3 – U trećoj fazi se odvija serija reakcijapoznatih kao ciklus trikarboksilnih kiselina,citratni ili Krebsov ciklus

Važna funkcija ovog ciklusa je i oksidacija dva atoma C iz acetilne grupe acetil koenzima A do dva molekula CO2

Ove reakcije dešavaju se u mitohondrijima

Acetil-CoAAcetil-CoA

stvaranjestvaranje ATPATP-a-a.. 4 – U četvrtoj fazi dolazi do transporta i

oksidativne fosforilacije, što predstavlja centralni put oksidacije i redukcije koenzima i stvaranje ATP-a