تبیان، دستیار زندگی
حال که متوجه شدیم مولکول واسطه بین واکنش های چرخه های تولید انرژی مولکول ATP است و همچنین حامل های الکترون در واکنش های بیوشیمی کدام ها هستند باید ببینیم که مواد غذایی چطور به ATP تبدیل می شوند....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

متابولیسم در موجودات 4

اهداف:

  • آشنایی با اکسایش مواد غذایی
  • آشنایی با انواع واکنش های مختلف متابولیکی
  • آشنایی با تنظیم فرایندهای متابولیکی

شرح درس:

حال که متوجه شدیم مولکول واسطه بین واکنش های چرخه های تولید انرژی مولکول ATP است و همچنین حامل های الکترون در واکنش های بیوشیمی کدام ها هستند باید ببینیم که مواد غذایی چطور به ATP تبدیل می شوند.

تولید انرژی از اکسایش مواد غذایی را می توان در سه مرحله خلاصه کرد:

مرحله اول: مولکول های بزرگ مواد غذایی به واحدهای کوچکتر شکسته می شوند. پروتئین ها به 20 نوع آمینواسید تشکیل دهنده خود هیدرولیز می شوند. پلی ساکارید ها به قندهای ساده نظیر گلوکز هیدرولیز شده و چربی ها به گلیسرول و اسیدهای چرب هیدرولیز می گردند. این مرحله کاملاً یک مرحله اماده سازی است. انرژی مفیدی در این فاز به دست نمی آید.

مرحله دوم: این مولکول های کوچک متعدد به چند واحد ساده تجزیه می شوند که نقش اساسی در متابولیسم ایفا می کنند.

در واقع بیشتر آن ها- قندها، اسیدهای چرب، گلیسرول و چندین آمینواسید- به واحدهای استیل ترکیب استیل کوا(CoA) تبدیل می شوند. در این مرحله مقداری ATP تولید می شود اما در مقایسه با مقداری که در مرحله سوم تولید می شود بسیار کم است.

مرحله سوم: ATP  از اکسایش واحد استیل CoA تولید می شود. مر حله سوم شامل چرخه اسید سیتریک و فسفریله شدن اکسایشی است که مسیرهای عمومی نهایی در اکسایش، مولکول های سوختی محسوب می گردند، استیل CoA واحدهای استیل را برای چرخه اسید سیتریک یا همان چرخه کربس می آورد.

در این چرخه مولکول های ناقل الکترون مولکول های NAD+  وFAD  هستند. به ازای هر گروه استیل که اکسایش می یابد 4 جفت الکترون که سه جفت متصل به NAD+ و یک جفت به FAD هستند انتقال می یابند.

شاید به نظر برسد وجود واکنش های متابولیکی به خاطر تنوع آن ها بسیار گیج کننده است. اما بهتر است بدانید تمامی این واکنش ها در شش نوع واکنش خلاصه می شوند. در جدول زیر می توانید این 6 گروه را مشاهده نمایید.

متابولیسم در موجودات 4

تنظیم فرایندهای متابولیکی:

شبکه پیچیده ی واکنش هایی که متابولیسم را تشکیل می دهند می بایستی به دقت تنظیم شوند.این تنظیم از سه طریق انجام می گیرد:

1- مقدار آنزیم: مقدار یک آنزیم خاص هم به سرعت سنتز و هم به سرعت تجزیه آن وابسته است. مقدار بیشتر آنزیم ها اساساً از طریق تغییر سرعت الگوبرداری ژن های کد کننده آن ها تنظیم می شود.

2- فعالیت کاتالیزی آنها: هر چه دامنه فعالیت آنزیمی وسیع تر باشد می تواند واکنش های متابولیکی را در سطح بالاتری کاتالیز کند.

3- در دسترس بودن سوبسترا: هر چه میزان اولیه مواد مورد نیاز جهت واکنش بیشتر باشد در نتیجه میزان محصول ان واکنش نیز افزایش خواهد یافت البته این در صورتی است که میزان آنزیم به مقدار کافی موجود باشد.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی