Цикл кребса кратко и понятно презентация

Обновлено: 05.07.2024

Презентация на тему: " Цикл Кребса Цикл Кребса это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме." — Транскрипт:

2 Цикл Кребса Цикл Кребса это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме.

3 Цикл превращения лимонной кислоты в живых клетках был открыт и изучен немецким биохимиком Хансом Кребсом, за эту работу он (совместно с Ф. Липманом) был удостоен Нобелевской премии (1953 год).

4 У эукариот все реакции цикла Кребса протекают внутри митохондрий, причём катализирующие их ферменты, кроме одного, находятся в свободном состоянии в митохондриальном матриксе. У прокариот реакции цикла протекают в цитоплазме. При работе цикла Кребса окисляются различные продукты обмена, в частности токсичные недоокисленные продукты распада алкоголя, поэтому стимуляцию цикла Кребса можно рассматривать как меру биохимической детоксикации.

6 СубстратыПродуктыФерментТип реакцииКомментарий 1 Оксалоацета т + Ацетил-CoA + H 2 O Цитрат + CoA-SH Цитратсинта за Альдольная конденсация лимитирующая стадия, превращает C 4 оксалоацетат в С 6 2Цитрат цис-аконитат + H 2 O аконитаза 3 цис-акониат + H 2 O изоцитрат гидратация изоцитратдеги дрогеназа декарбоксилир ующая Окисление 4 Изоцитрат + NAD + Оксалосукцин ат + NADH + H + 5 Оксалосукци нат α- кетоглутарат + CO 2 декарбокси лирование необратимая стадия, образуется C 5

7 СубстратыПродуктыФермент Тип реакции Комментарий 6 α- кетоглутар ат + NAD + + CoA-SH сукцинил- CoA + NADH + H + + CO 2 альфакетоглу таратдегидро геназный комплекс (3 фермента) Окислитель ное декарбокси лирование образуется NADH (эквивалентно 2.5 АТФ), регенерация C 4 цепи (освобождается CoA-SH) 7 сукцинил- CoA + GDP + P i сукцинат + CoA-SH + GTP сукцинилкоф ермент А синтетаза субстратно е фосфорили рование АДФ->ATP, образуется 1 ATP (или 1 GTF) 8 сукцинат + убихинон (Q) фумарат + убихинол (QH 2 ) сукцинатдеги дрогеназа Окисление используется FAD как простетическая группа (FAD->FADH 2 на первой стадии реакции) в ферменте, образуется эквивалент 1.5 ATP

8 СубстратыПродуктыФермент Тип реакции Комментарий 9 фумарат + H 2 O L-малатфумараза H 2 O- присоедин ение 10 L-малат + NAD + оксалоаце тат + NADH + H + малатдегидро геназа окисление образуется NADH (эквивалентно 2.5 ATP) Общее уравнение одного оборота цикла Кребса: Ацетил-КоААцетил-КоА 2CO 2 + КоА + 8e КоАe

11 1.Интегративная функция цикл является связующим звеном между реакциями анаболизма и катаболизма. 2.Катаболическая функция превращение различных веществ в субстраты цикла: Жирные кислоты, пируват,Лей,Фен Ацетил- КоА. Арг, Гис, Глу α-кетоглутарат. Фен, тир фумарат. 3.Анаболическая функция использование субстратов цикла на синтез органических веществ: Оксалацетат глюкоза, Асп, Асн. Сукцинил-КоА синтез гема. CО 2 реакции карбоксилирования.

12 1.Водорододонорная функция цикл Кребса поставляет на дыхательную цепь митохондрий протоны в виде трех НАДН.Н + и одного ФАДН 2. 2.Энергетическая функция 3 НАДН.Н + дает 7.5 моль АТФ, 1 ФАДН 2 дает 1.5 моль АТФ на дыхательной цепи. Кроме того в цикле путем субстратного фосфорилировани синтезируется 1 ГТФ, а затем из него синтезируется АТФ посредствам трансфосфорилировани: ГТФ + АДФ = АТФ + ГДФ.

13 Для более легкого запоминания кислот, участвующих в цикле Кребса, существует мнемоническое правило: Целый Ананас И Кусочек Суфле Сегодня Фактически Мой Обед, что соответствует ряду цитрат, (цис-)аконитат, изоцитрат, (альфа-)кетоглутарат, сукцинил-CoA, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат.

14 Существует также следующее мнемоническое стихотворение: Щуку ацетил лимонил, А нарцисса конь боялся, Он над ним изолимонно Альфа-кето-глютарался. Сукцинился коэнзимом, Янтарился фумарово, Яблочек припас на зиму, В щуку обратился снова. (щавелевоуксусная кислота, лимонная кислота, цис- аконитовая кислота, изолимонная кислота, α- кетоглутаровая кислота, сукцинил-CoA, янтарная кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота, щавелевоуксусная кислота).

Метаболизм
Катаболизм
Анаболизм
Метаболизм (обмен веществ) – совокупность всех биохимических процессов,
необходимых для поддержания жизни в организме.
Анаболизм - это совокупность всех процессов синтеза сложных веществ из
простых. Он сопровождается затратой энергии АТФ.
Катаболизм – это совокупность всех процессов расщепления сложных веществ до
простых. При этом образующаяся энергия выделяется в виде тепла или запасается в
форме АТФ.
АТФ – аденозинтрифосфат – форма запасания и использования энергии в организме.

Катаболические процессы (процессы расщепления) часто происходят путем окисления веществ.
Анаболические процессы (процессы синтеза) часто происходят путем восстановления веществ.
Окислительно-восстановительные реакции -– это химические реакции переноса электронов от
окисляемого вещества (донора) к восстанавливаемому веществу (акцептору). Окислитель –
вещество, которое принимает электроны, и тем самым восстанавливается. Восстановитель –
вещество, которое отдает электроны, и тем самым окисляется.
Биологическое окисление – это совокупность всех окислительно-восстановительных реакций,
происходящих в организме.
Свободное окисление – окислительно-восстановительные процессы (реакции), при протекании
которых энергия НЕ запасается в форме АТФ, а рассеивается в виде тепла (тепловой энергии).
Реакции, которые катализируют оксидазы, оксигеназы, разобщение дыхательной цепи.
Окисление, сопряженное с фосфорилированием АДФ:
• Субстратное фосфорилирование
• Окислительное фосфорилирование

Этапы биологического окисления (катаболизма)
Полисахариды
Жиры
Белки
I этап
Жирные кислоты
Глицерин
Аминокислоты
Глюкоза
Пируват
α-кетоглутарат
сукцинат
II этап
Ацетил-КоА
АТР
Дыхательная цепь
III этап
FADH2
цикл Кребса
NADH+H+
Н2О
ГТФ
СО2

5. Окислительное декарбоксилирование пирувата

6. Окислительное декарбоксилирование пирувата

В пируватдегидрогеназный комплекс
входят 3 фермента:
Е1 – Пируватдекарбоксилаза
Е2 – Дигидролипоилацетилтрансфераза
Е3 – Дигидролипоилдегидрогеназа
В пируватдегидрогеназный комплекс
входят 5 коферментов:
ТПФ – тиаминпирофосфат (В1)
ФАД – флавинадениндинуклеотид (В2)
НАД – никотинамидадениндинуклеотид (РР)
КоА-SH – кофермента А (В5)
Липоевая кислота

8. Окислительное декарбоксилирование пирувата

Пируватдегидрогеназный
комплекс
HS-CoA
CO2
NAD+
NADH+H+
Пируват
Ацетил-КоА
Дыхательная цепь
Глюкоза
Глицерин
Аминокислоты
3АТФ
Цикл Кребса

Регуляция ПДК
АТФ
НАДH
Ацетил-КоА
АДФ
пируват
АДФ
Киназа ПДК
Пируват
Пируват
НАД+
+
НS-КоА
НАДH Ацетил-КоА
Пируватдегидроге
назный комплекс
(ПДК)
Пируватдегидроге
назный комплекс
(ПДК)
Активная форма
Неактивная форма
Ацетил-КоА
Фосфатаза ПДК
Н3РО4
Инсулин (в жир. ткани)
Са2+
Н2О

Первая реакция
Цитратсинтаза (2.3.3.1) – ацетилтрансфераза, которая переносит остаток уксусной кислоты
(ацетил-) с Кофермента А на оксалоацетат. При этом, для образования ковалентной связи между
ацетилом и оксалоацетатом используется энергия, выделяющаяся при гидролизе макроэргической
связи в ацетил-КоА.
Все синтазы относятся к классу трансфераз.

Вторая реакция
Аконитаза (аконитатгидратаза, 4.2.1.3) – фермент класса лиаз, катализирующих реакции
присоединения воды с разрывом двойной связи (см. гидратация алкенов). Поскольку многие
ферментативные реакции обратимы, те же ферменты участвуют в реакции дегидратации, то есть в
отщеплении воды с образованием двойной связи.

Третья реакция
Изоцитратдегидрогеназа (1.1.1.41) – фермент класса оксидоредуктаз, катализирующих окислительновосстановительные реакции. Окислитель – НАД+, восстановитель – изоцитрат.
Помимо окисления, здесь происходит декарбоксилирование, то есть отщепление карбоксильной группы в
виде СО2.

Четвертая реакция
α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс включает в себя 3 фермента:
1. α-кетоглутаратдекарбоксилаза
2. Дигидролипоилсукцинилтрансфераза
3. Дигидролипоилдегидрогеназа
α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс включает в себя 5 коферментов: ТДФ, ФАД, НАД+,
липоевая кислота, НS-КоА.
Механика работы аналогична пируватдегидрогеназному комплексу (см. выше)

Пятая реакция
Сукцинил-КоА-синтетаза (сукцинат тиокиназа, 6.2.1.4) – гидролиз макроэргической связи субстрата
приводит к выделению энергии, которая используется для образования новой макроэргической
связи но уже в молекуле ГТФ (аналог АТФ).
Реакции в которых энергия макроэргических связей субстрата используется для синтеза АТФ (или
ГТФ) называются субстратное фосфорилирование.

Седьмая реакция
Фумараза (фумаратгидратаза, 4.2.1.2) – фермент класса лиаз, катализирующих реакции
гидратации, то есть реакции присоединение воды по двойной связи.

Восьмая реакция
Малатдегидрогеназа (1.1.1.37) – фермент класса оксидоредуктаз, катализирующих окислительновосстановительные реакции. Окислитель – НАД+, восстановитель – малат.

Общее уравнение цикла Кребса
+ 3НАД+ + ФАД + ГДФ + 2Н2O
Ацетил-КоА
2CO2 + 3НАДH + H+ + ФАДH2 + ГТФ + НS-CoA
Дыхательная цепь
1 НАДН + Н+= 3 АТФ
1 ФАДН2 = 2 АТФ
3 х 3 = 9 АТФ
1 х 2 = 2 АТФ 1 АТФ
12 АТФ

Регуляция цикла Кребса
Ключевые ферменты цикла Кребса:
1.
2.
3.
Цитратсинтаза
Изоцитратдегидрогеназа
α-кетоглутаратдегидрогеназа
Механизм регуляции ключевых ферментов:
аллостерический
1. Цитратсинтаза:
Активаторы: оксалоацетат,
Ингибиторы: цитрат, НАДН, АТФ, сукцинил-КоА.
2. Изоцитратдегидрогеназа
Активаторы: АДФ, Са2+
Ингибиторы: АТФ, НАДН
3. α-кетоглутаратдегидрогеназа
Активаторы: Са2+, АТФ, НАДН
Ингибиторы: сукцинил-КоА

Значение цикла Кребса
1. Катаболическое – общий конечный путь распада для метаболитов всех
классов соединений.
2. Энергетическое – в ходе цикла Кребса образуется энергия в форме АТФ. При
сопряжении с дыхательной цепью, окисление 1 молекулы ацетил-КоА в цикле
Кребса дает 12 молекул АТФ.
3. Анаболическое – промежуточные продукты цикла Кребса могут
использоваться на процессы биосинтеза аминокислот, глюкозы, гема и т.д.
4. Регуляторное - метаболиты (цитрат и АТФ) – регуляторы других процессов,
активируют синтез жирных кислот и ингибируют гликолиз

Литература
1. Северин, Е. С. Биохимия / Е. С. Северин.
- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005. - 784 с.
2. Нельсон, Д. Основы биохимии
Ленинджера : учебник. В 3 т. Т. 2.
Биоэнергетика и метаболизм / Д. Нельсон,
М. Кокс ; ред. А. А. Богданов, С. Н.
Кочетков ; пер. с англ. Т. П. Мосолова, Е.
М. Молочкина, В. В. Белов [и др.]. - М. :
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. - 636
с.

№ слайда 1

№ слайда 2

Цикл Кребса — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме.

№ слайда 3

Цикл превращения лимонной кислоты в живых клетках был открыт и изучен немецким биохимиком Хансом Кребсом, за эту работу он (совместно с Ф. Липманом) был удостоен Нобелевской премии (1953 год).

№ слайда 4

У эукариот все реакции цикла Кребса протекают внутри митохондрий, причём катализирующие их ферменты, кроме одного, находятся в свободном состоянии в митохондриальном матриксе. У прокариот реакции цикла протекают в цитоплазме.При работе цикла Кребса окисляются различные продукты обмена, в частности токсичные недоокисленные продукты распада алкоголя, поэтому стимуляцию цикла Кребса можно рассматривать как меру биохимической детоксикации.

№ слайда 5

№ слайда 6

Стадии цикла Кребса

№ слайда 7

Стадии цикла Кребса

№ слайда 8

Стадии цикла Кребса

№ слайда 9

№ слайда 10

№ слайда 11

Функции цикла Интегративная функция — цикл является связующим звеном между реакциями анаболизма и катаболизма.Катаболическая функция — превращение различных веществ в субстраты цикла: Жирные кислоты, пируват,Лей,Фен — Ацетил-КоА.Арг, Гис, Глу — α-кетоглутарат.Фен, тир — фумарат.Анаболическая функция — использование субстратов цикла на синтез органических веществ: Оксалацетат — глюкоза, Асп, Асн.Сукцинил-КоА — синтез гема.CО2 — реакции карбоксилирования.

№ слайда 12

Функции цикла Водорододонорная функция — цикл Кребса поставляет на дыхательную цепь митохондрий протоны в виде трех НАДН.Н+ и одного ФАДН2.Энергетическая функция — 3 НАДН.Н+ дает 7.5 моль АТФ, 1 ФАДН2 дает 1.5 моль АТФ на дыхательной цепи. Кроме того в цикле путем субстратного фосфорилировани синтезируется 1 ГТФ, а затем из него синтезируется АТФ посредствам трансфосфорилировани: ГТФ + АДФ = АТФ + ГДФ.

№ слайда 13

Мнемоническое правило Для более легкого запоминания кислот, участвующих в цикле Кребса, существует мнемоническое правило:Целый Ананас И Кусочек Суфле Сегодня Фактически Мой Обед, что соответствует ряду — цитрат, (цис-)аконитат, изоцитрат, (альфа-)кетоглутарат, сукцинил-CoA, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат.

№ слайда 14

Мнемоническое правило Существует также следующее мнемоническое стихотворение:Щуку ацетил лимонил, А нарцисса конь боялся, Он над ним изолимонно Альфа-кето-глютарался. Сукцинился коэнзимом, Янтарился фумарово, Яблочек припас на зиму, В щуку обратился снова. (щавелевоуксусная кислота, лимонная кислота, цис-аконитовая кислота, изолимонная кислота, α-кетоглутаровая кислота, сукцинил-CoA, янтарная кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота, щавелевоуксусная кислота).

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Презентация на тему: “цикл Кребса”
Автор: Флока Диана Константиновна

Две молекулы пировиноградной кислоты, образующиеся в результате гликолиза, все еще
очень богаты энергией, которую необходимо высвобождать, поэтому они входят
в цикле Кребса, в котором они претерпевают ряд реакций
окислительно-восстановительного потенциала, который даст в качестве конечного продукта CO2, H2O и
энергии, они происходят в митохондриях и в присутствии
кислород (аэробная фаза клеточного дыхания).

Митохондрии – клеточные органеллы, место клеточного дыхания.
(цикл Кребса и окислительное фосфорилирование), они образуются двумя
мембраны, одна внешняя и одна внутренняя, внешняя мембрана имеет боги
маленькие отверстия, через которые могут пройти большие молекулы
по размеру внутренняя мембрана загибается, образуя гребни
(митохондриальные гребни), где находятся многочисленные ферменты. Космос
между наружной и внутренней мембранами называется
межмембранное пространство, а внутренняя мембрана заключает в себе пространство, называемое митохондриальным матриксом, где происходят реакции
Цикл Кребса катализируется присутствующими в нем многочисленными ферментами. Схема митохондрии. 1 Внутренняя мембрана, 2
Наружная мембрана, 3 Crest, 4 Matrix.

Две молекулы пировиноградной кислоты перед входом в цикл Кребса
вступают в промежуточную реакцию, в которой каждая молекула
связывается с коферментом А, превращаясь в ацетил-кофермент А (КоА).
В ходе этой реакции пировиноградная кислота теряет атом углерода.
в виде СО2 два электрона и два протона. Электроны приходят
принят НАД +
который превращается в НАДН. Так как молекулы
пировиноградной кислоты две, будет две промежуточные реакции, продукт
конечным результатом этих реакций будут две молекулы ацетил-кофермента А,
два СО2, которые будут вытеснены из клетки и выпущены в
кровообращение и два NADH, которые поступят в цепь
электронный транспорт.

Если в клетке имеется большое количество АТФ, то два
Молекулы ацетил-кофермента А могут быть использованы для синтеза
жир и, следовательно, накапливать энергию, если клетка в ней нуждается
энергии входят в цикл Кребса, чтобы синтезировать новые молекулы
АТФ.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Введение в метаболизм. Общие пути катаболизма. Цикл Кребса. Презентация на заданную тему содержит 20 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Обмен веществ: 1. Анаболизм — это совокупность процессов биосинтеза органических веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей. Анаболизм обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также непрерывный ресинтез макроэргических соединений (АТФ) и их накопление. 2. Катаболизм — это совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клеток, органов и тканей до простых веществ (с использованием части из них в качестве предшественников биосинтеза) и до конечных продуктов метаболизма (с образованием макроэргических соединений). Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия или временного превалирования одного из них. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а катаболических — к частичному разрушению тканевых структур, выделению энергии. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста. В детском возрасте преобладают процессы анаболизма, а в старческом — катаболизма. У взрослых людей эти процессы находятся в равновесии. Их соотношение зависит также от состояния здоровья, выполняемой человеком физической или психоэмоциональной деятельности.

1. Клеточная регуляция базируется на особенностях взаимодействия фермента и субстрата. Фермент как биологический катализатор изменяет скорость реакции на уровне отдельно взятой клетки.

2. Гуморальная регуляция Некоторые гормоны непосредственно регулируют синтез или распад ферментов и проницаемость клеточных оболочек, изменяя в клетке содержание субстратов, кофакторов и ионный состав.

3. Нервная регуляция осуществляется изменением интенсивности функционирования эндокринных желез непосредственной активацией ферментов. Центральная нервная система, действуя на клеточные и гуморальные механизмы регуляции, адекватно изменяет трофику клеток.

АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС Белковый коэффициент - это то количество белка, при расщеплении которого образуется 1 грамм азота. Он равен 6,25 г. Позитивный азотистый баланс - когда белков поступает больше чем выводится (в период роста организма, при выздоровлении после тяжелых заболеваний). Негативный азотистый баланс - когда белков поступает меньше чем выводится (при старении, голодании и в течение тяжелых заболеваний). Азотистое равновесие - когда азота с белками поступает столько же, сколько и выводится (у взрослого здорового человека при нормальном питании).

Читайте также: