bĠyokĠmya - hazar rgshazarrgs.net/egitim/biyokimya_05.pdf · pentoz fosfat yolu (sitozol)...
TRANSCRIPT
GLĠKOLĠZ: (LĠZ LEZYON (LYSIS), YIKAMA, PARÇALAMAANLAMINDADIR). Glikoliz hücrede sitozolde gerçekleĢir.Glikoliz olayı hem aerobik hem de anaerobikorganizmalarda gerçekleĢebilir.
GLĠKONEOGENEZ: (NEOGENEZ: YENĠ ÜRETĠM). Glikozundiğer moleküller kullanılarak üretilmesi.
GLĠKOJENOLĠZ: Glikojenin yıkımı ile glikoz üretimi.
GLĠKOJENOGENEZ: Glikojenin oluĢturulması
TANIMLAR
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Hayvanlarda karbohidratlar sindirim kanalında, bazıenzimlerin etkisiyle, hidrolitik olarak yıkılır ve bağırsaklardanemilir. Besinlerle alınan karbohidratların bağırsakduvarından emilebilmeleri için monosakkarit halinegeçmeleri gerekir, aksi halde emilemezler ve dışarı atılırlar.
Bu monosakkaritlerin küçük bir kısmı, bağırsak bakterileritarafından fermentasyona uğratılır.
Bitkilerde karbohidratlar kloroplastlarda sentezlenir. Depoorganlarında depolandıktan sonra (örneğin tohum vb)bitkinin ihtiyaç duyduğu dönemlerde yıkılır. Bitkilerde yıkımişlemleri mitokondri ve sitozolde gerçekleştirilir.
KARBOHĠDRATLARIN SĠNDĠRĠMĠ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Karbohidrat metabolizması baĢlıca, anaerobik ve aerobikreaksiyonlar olmak üzere iki kısımda incelenir.
Anaerobik (oksijensiz) yol ile glikoz molekülü iki molekül“laktik aside” kadar parçalanır.
Anaerobik glikoliz Krebs döngüsüne ve oksidatiffosforilizasyona kadar ilerlemez.
Aerobik reaksiyonlar dizisinde glikoliz ve “Sitrik AsitSiklusu” (Krebs siklusu) ve oksidatif fosforilizasyondevam eder.
KARBOHĠDRATLARIN SĠNDĠRĠMĠ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLĠKOLĠZ GLĠKOZUN KATOBOLĠZMASI OLMASI YANISIRA BAZI MOLEKÜLLERĠN ANABOLĠZMASINDAKULLANILACAK ANA ARA MOLEKÜLLERĠNSENTEZLENDĠĞĠ ÖNEMLĠ BĠR METABOLĠK SÜREÇTĠR.
GLĠKOLĠZĠN BÜTÜN ENZĠMLERĠ “SĠTOZOLĠKTĠR”.
GLĠKOZDE GLĠKOZ DIġINDAKĠ ġEKERLERDEN DEYARARLANILIR.
FRUKTOZ 2 ADET GLĠSERALDEHĠT-3-FOSFATLAKTOZ GLĠKOZ + GALAKTOZGALAKTOZ GLĠKOZ-1-FOSFAT GLĠKOZ-6-FOSFATMANNOZ MANNOZ-6-FOSFAT FRUKTOZ-6-FOSFAT
GLĠKOLĠZ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Organizmada glikozun kullanılmasına, yani glikozun enson metabolik ürün olan karbondioksit ve suyaparçalanmasına glikoliz denmektedir.
GLĠKOZUN PĠRÜVATA PARÇALANMASINA GLĠKOLĠZ ADIVERĠLĠR.Embden-Meyerhof-Parnas Glikolitik yolu (Sitozol)Glikoliz (Sitozol)Laktik asit (Sitozol)Etanol (Sitozol)T.C.A. (TriKarboksilikAsit) veya Krebs siklusu
Mitokondride gerçekleĢir.Pentoz fosfat yolu (Sitozol)
GLĠKOLĠZ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Glikolizle üretilmiĢ olan pirüvat bazı bakteriler dıĢındagenel olarak 3 farklı tipte patikaya alınır.
1. Krebs döngüsüne (mitokondri),2. Laktik asite (Sitozol),3. Etanol (Sitozol).
GLĠKOLĠZ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
PĠRÜVAT
GLĠKOLĠZ
GLĠKOZ
GLĠKOZ-6-FOSFAT
FRUKTOZ-6-FOSFAT
FRUKTOZ-1,6-
BĠSFOSFAT
GLĠSERALDEHĠT3-FOSFAT
DĠHĠDROKSĠ ASETON FOSFAT
1,3-BĠFOSFOGLĠSERĠT
3-FOSFOGLĠSERĠT
2-FOSFOGLĠSERĠT
FOSFO ENOLPĠRÜVAT
PĠRÜVAT
2x
HeksokinazFosfoglikoz
Ġzomeraz Fosfofruktokinaz FruktozBisfosfat
Aldoz
Triozfosfatizomeraz
Gliser Aldehit 3-Fosfat
DehidrogenazFosfogliserit
Kinaz
FosfogliseritMutaz Enolaz
PirüvatKinaz
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
ANAEROBĠK ġARTLARDA PĠRÜVATIN YAZGISI
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
BU AġAMADA PĠRÜVATA KADAR KAZANILMIġ OLAN 2 NADHTEKRAR KULLANILIR. NET ATP KAZANCI 2 ATP OLARAKGÖRÜLÜR.OYSA AEROBĠK ġARTLARDA OLSAYDI 2 NADH VE 2 ATPKAZANILMIġ OLURDU (NET 8 ATP OLURDU)
ANAEROBĠK ġARTLARDA PĠRÜVATIN YAZGISI
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Laktat organizma tarafındanenerji üretiminde kullanılır.Adele kaslarında glikozlaktata dönüĢür.
Laktat kandan alınarakPirüvata dönüĢür ve PürivatKrebs’e alınır veyaGlikoneogenez ile tekrarglikoza dönüĢtürülebilir.
Eksersiz veya maraton sonrası kas ağrıları laktik asitbirikiminden kaynaklanır.
KREBS DÖNGÜSÜ ÖKARYOTLARDA MĠTOKONDRĠDEPROKARYOTLARDA SĠTOZOLDE (HÜCRE MEMBRANI)GERÇEKLEġĠR.
GLĠKOLĠZDEN ÜRETĠLEN PĠRÜVAT “PORĠNLERLE”MĠTOKONDRĠYE ALINIR. MĠTOKONDRĠ ĠÇ MEMBRANSĠSTEMĠNE “PĠRÜVAT TRANSLOKAZ” ENZĠMĠ ĠLETAġINIR.
PÜRĠVAT ASETĠL KoA YA DÖNÜġÜMÜNDE 3 ENZĠMGEREKLĠDĠR:•PÜRĠVAT DEHĠDROGENAZ•DĠHĠDROLĠPOMĠD ASETĠLTRANSFERAZ•DĠHĠDROLĠPOAMĠD DEHĠDROGENAZ
AEROBĠK ġARTLARDA PĠRÜVATIN YAZGISI
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
H3C C C O
O O
C S
O
H3C CoA
HSCoA
NAD+ NADH
+ CO2
PİRÜVAT DEHIDROGENAZ
PİRÜVAT ASETİL Ko A
Pirüvat Dehidrogenaz pirüvatı dekarboksile ederekasetil-KoA’ya dönüĢtürür. ASETĠL KOENZĠM A KREBSDÖNGÜSÜNE MĠTOKONDRĠDE ALINIR
AEROBİK ŞARTLARDA PİRÜVATIN YAZGISI
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
SĠTRAT, ALFA-KETOGLUTARAT, SUKSĠNĠL KoA DĠĞERBĠYOSENTETĠK PATĠKALARDA GÖREV ALIRLAR.
SĠTRAT: YAĞ ASĠTLERĠ VE STEROLLERĠN SENTEZĠNDE
ALFA-KETAGLUTARAT: AMĠNO ASĠT VE NÜKLEĠK ASĠTSENTEZĠNDE
SÜKSĠNĠL KoA: YAĞ ASĠTLERĠ SENTEZĠNDE
OKSALASETAT: GLĠKONEOGENEZ, PRĠMĠDĠN SENTEZĠ
KREBS DÖNGÜSÜNÜN ARA MOLEKÜLLERİ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Glikolizin Kontrolünde 3 ana enzim bulunmaktadır
Heksokinaz (1.), Fosfofruktokinaz (3.) & Pirüvat Kinaz(10.)
Lokal Kontrol:
Hücresel düzeyde subsurat ve aracı molekülkonsantrasyonlu ile
Genel Kontrol:
Bütün organizma seviyesinde ve genellikle “hormonlar”tarafından kontrol edilir.
GLİKOLİZİN KONTROLÜ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Heksokinaz kendi ürünü olan Glikoz-6-Fosfat tarafındanaktif bölgesine yarıĢmacı Ģekilde allosterik olarakbağlanarak Glikoliz kontrol edilir.
Glikokinaz karaciğerde bulunur ve çok miktarda glikozvarsa “aktifdir”.
Ġnsilün glikozun kanda fazla bulunması durumunda“Glikokinaz” geninin aktif hale gelmesini sağlar.“Ġnsilün glikolizin çalıĢmasına sağlar”.
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLİKOLİZİN KONTROLÜ
Fosfofruktokinaz ATP tarafından allosterik olarak inhibeedilir.
Eğer ATP “az” miktarda ise enzimin aktif bölgesine ATPbağlanır ve glikoliz gerçekleĢir.
Eğer “yüksek” ATP varsa enzimin diğer bölgesine ATPbağlanır ve glikoliz “inhibe” edilir.
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLİKOLİZİN KONTROLÜ
Pirüvat Kinaz
Allosterik ve kovalent modifikasyonlarla regüleedilebilir.
Fruktoz 1, 6-bisfosfat tarafından allosterik olarak aktiveedilirken yüksek ATP ile yine allosterik olarak inaktifhale getirilir.
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLİKOLİZİN KONTROLÜ
2 enzim tarafından kontrol edilir.
1. Ġzositrat dehidrogenaz:Yüksek miktarda ADP ve kalsiyum iyonu varsaallosterik olarak aktif hale getirilir.Yüksek oranda NADH varsa allosterik olarak inaktifedilir.
2. Alfa- ketogulutart dehidrogenazYüksek kasliyum tarafından allosterik olarak aktiveedilir.Yüksek oranda süksinil Koenzim A ve NADH tarfındanallosterik olarak inaktif edilir.
KREBS DÖNGÜSÜNÜN KONTROLÜ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Krebs döngüsünün bir modifikasyonu olup bitkilerde,funguslarada ve bakteride anabolik patikaları içerir.
Bu döngü yağ asitleri kullanılarak karbonhidratlarınsentezlenir.Asetil KoA süksinata dönüĢtürülerek karbonhidratlarınsentezi yapılabilir.
Bitki tohumlarında yağ olarak depolanır ancak çimlenmesırasında korbohidratlara dönüĢtürülür.
Glioksilat döngüsü bitkilerde glioksilat organellerindeoluĢur.
GLĠOKSĠLAT DÖNGÜSÜ (GLYOXYLATE CYCLE)
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLĠOKSĠLAT DÖNGÜSÜ (GLYOXYLATE CYCLE)
LĠPOZOM
TRĠASĠLGLĠSEROL
YAĞ ASĠTLERĠ
GLĠOKSĠZOMMĠTOKONDRĠON
ĠZOSĠTRAT
SÜKSĠNAT
GLĠOKSĠLAT
SĠTOZOL
MALAT
GLĠKONEOGENEZ
Bu yol ile 6 molekül Glikoz-6-fosfattan, 6 molekül CO2ve 6 adet 5 karbonlu Ģeker meydana gelir.Glikoliz Ġle Birlikte Sitozolde GerçekleĢir.Calvin Döngüsü & Krebs Döngüsü için Bazı AraMaddeleri Sentezler.
Bazı Metabolizmalar Ġçin Gerkli Maddelerin SenteziÖrneğin Eritroz-4-fosfat GibiLignin, Flavonot Ve Antisiyoninler Ġçin Üretim
Riboz Ve Deoksiriboz ÜretimiGlikozdan Enerji Üretimi (NADPH)Yağ Asitleri Ve Ġzoprenoitlerin Sentezi
“Pentoz Fosfat Patikası”, “FosfoglikonatPatikası” “Heksoz Monofozfat Patikası”
“Pentoz Shunt”
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
“Pentoz Fosfat Patikası”, “FosfoglikonatPatikası” “Heksoz Monofozfat Patikası”
“Pentoz Shunt”
Karbohidrat olmayan maddelerden glikoz yapılması demektir.Organizmalar yeteri kadar karbohidrat alamadıkları zaman,gerekli glikoz bu şekilde sağlanır.
Glikoneogenez, diğer dokuların metabolizma ürünleriniörneğin hayvanlarda kas ve eritrositler tarafından kandaoluşturulan “laktik asidi” ve yağ dokusu tarafından meydanagetirilen “gliserolü” kandan temizlemek için gereklidir.
Glikoneogenez işlemi glikojenik amino asitten, gliserolden,laktik asitten glikoz veya glikojen oluşturan reaksiyonlardizisidir.
GLĠKONEOGENEZ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
1) LAKTĠK ASĠT (LAKTAT) CORĠ DÖNGÜSÜ ĠLEANAEROBĠK SOLUNUMDAN ELDE EDĠLMĠġ OLANPĠRÜVATTAN
2) AMĠNO ASĠTLERDEN ÖRNEĞĠN ALANĠN AMĠNO ASĠTĠ3) TRİASİGLĠSEROL (Glioksilat Döngüsü)
GLĠKONEOGENESĠSĠN REGÜLASYONU
GLĠKOLĠZ VE GLĠKONEOGENEZ KARġILIKLI OLARAKREGÜLE EDĠLĠR. HER ĠKĠSĠ AYNA ANDA YÜRÜTÜLMEZ.FRUKTOZ 1,6 BĠSFOSFATAZ ENZĠMĠ AMP ĠLE ĠNAKTĠFEDĠLĠR. PÜRĠVAT KARBOKSĠLAZ ASETĠL COA ĠLEAKTĠVE EDĠLĠR
GLĠKONEOGENEZ ÖNCÜL MADDELERĠ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Kandaki glikoz düzeyi azaldığı zaman karaciğerdekiglikojen moleküllerinden glikoz birimleri ayrılarak kanaverilir. Glikojen molekülünün, glikoz ünitelerineparçalanmasına “glikojenoliz” denir.
Kanda glikoz düzeyinin artıĢı, glikojenogenezinbaĢlamasına neden olur. Tersi durumlarda,glikojenolizde hızlanma görülür.
Glikojenoliz, “epinefrin” ve “glikagon” kontrol edilir. Buhormonlar “Ġnsülin” hormonunun ters etkisini yapar.Diğer bir ifade ile insulin glikolizi sağlarken buhormonlar glikojenolizi sağlar.
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLĠKOJENOLĠZ
GLĠKOJENOGENEZKaraciğerde glikozdan glikojen sentezine glikojenoegenezdenir. Glikojen özellikle karaciğer ve kaslarda yaygın haldebulunan polisakkarittir.
Hidroliz edilirse glikoz ünitelerine ayrılır. Kaslarda glikojenoluşumunun, karaciğerde glikojen oluşumundan bir farkıvardır. Kaslarda glikozdan başka şekerler kullanılamaz.
Kas kontraksiyonu, glikojenin kullanımına neden olur. Azalanglikojenin yerini kan şekeri alır, karaciğer glikojeni de kanşekerini tamamlar.
GLĠKOJENOGENEZ
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
Uridin difosfat glikoz (UDP-glikoz) glikojen sentezindetemel başlatıcı moleküldür.
UDP-glikoz “UDP-Glikoz-Pirofosforilaz” enzimi tarafındanoluşturulur.
Glikojen sentezinden sorumlu enzim Glikojeninenzimidir.
DOÇ. DR. MEHMET KARACA
GLĠKOJEN SENTEZĠ
PĠRÜVAT
KARBONHĠDRAT
POLĠSAKKARĠTLER
GL
ĠKO
LĠZ
GL
ĠKO
NE
GE
NE
Z
GL
ĠKO
JE
NO
LĠZ
GL
ĠKO
JE
NO
GE
NE
Z
ASETĠL KoA
KREBSDÖNGÜSÜ