111 Biyokimya Ders 8

8/4/2019 111 Biyokimya Ders 8

1/66

HEM 111Biyokimya

Seyhun YURDUGL

Ders 8Krebs dngs-devam

Karbonhidrat metabolizmasnda yapmtepkimeleri


2/66

Ders ierii

Krebs dngs-devam

Karbonhidrat metabolizmasnda yapm

tepkimeleri Glukoneogenez

Pentoz fosfat yolu


3/66

3.tepkime: Sitratn

izomerizasyonu

Bu bir dekarboksilasyon tepkimesi olup - ( veya -) keto asitleri iermektedir. Sitratn hidroksil grubu okside olarak bir

keto grubuna dnr,


4/66

3.tepkime: Sitratn

izomerizasyonu Hidroksil grubunun sitrat moleklnde yer

deitirmesini ierir;

Bu yolla -keto asit bir dehidrasyon ve hemenardndan hidrasyon tepkimesi ile oluur.

D-izositrat izomeri oluur;

cis-Akonitat bu tepkimelerde ara bileik olarakgrev yapar.

Tepkimeyi bir enzim (Akonitaz) ynetir.


5/66

Akonitaz enziminin boyutlu yaps

Akonitaz (E.C.4.2.1.3) kofaktrleri ile aktive olmuhalde (4Fe-4S)


6/66

3.tepkime: Sitratn izomerizasyonu


7/66


8/66

4.basamak: NAD+ bal enzim

ile CO2 in retimi

Krebs dngs iki adet oksidatifdekarboksilasyon basama iermekteolup;

birincisi:

zositrat dehidrojenazenzimi tarafndankatalizlenir.


9/66


10/66

4. tepkime:zositrattan -Ketoglutarat retimi

Enzim: zositrat dehidrojenaz

Tepkime: Oksidatif dekarboksilasyon

zositratn dehidrojenasyonu gerekleir; veara bileik olarak okzalosksinat oluur.

CO2 alfa-ketoglutarat oluturmak iin ayrlr.

Bu tepkime sonucunda NADH oluur.


11/66

zositrat dehidrojenaz

(E.C.1.1.1.42) NADP ile birlikte iken


12/66

5.basamak:alfa-Ketoglutarattan Sksinil

CoA

Enzim: alfa-Ketoglutarat dehidrojenaz kompleksi

Tepkime: Oksidatif dekarboksilasyon

Tepkime sonucunda NADH aa kar.

Lipoik asit, FAD, Tiyamin pirofosfat (TPP) gibi gruplarada ihtiya duyulur.


13/66


14/66

6.basamak : Sksinil KoA dan

Sksinat eldesi

Enzim: Sksinil CoA sentetaz Tepkime: Etkinen madde (substrat)-dzeyinde fosforilasyon

Buradaki tiyoester ba (sksinil moleklve CoA aras):

enerji asndan zengin bir badr.


15/66

6.basamak : Sksinil KoA dan

Sksinat eldesi Bu basamakta yksek enerjili bir fosfat

bileii,

GTP elde edilmektedir.

Bu bileik tepkimeye katlan GDPninfosforilasyonu ile ortaya kar.


16/66

Sksinil-CoA sentetaz

Sksinil-CoA sentetaz (E.C.6.2.1.5) bu ekilde

koenzim A ile birlemi halde.


17/66

7.Krebs tepkimesi: Sksinattan

Fumarata Enzim: Sksinat dehidrojenaz

Tepkime: Oksidasyon

Sksinatn iki hidrojeni flavin adenin

nkleotide(FAD) geince,

fumarat ve FADH2 oluur.


18/66


19/66

Sksinattan fumarat eldesi

Sksinat;

mitokondrinin matriksine getirilirse veya

burada yeterli miktarda retilirse, sksinat moleklleri bir enzim kompleksiolan sksinat dehidrojenaza balanr.


20/66

Sksinattan fumarata

Sksinat dehidrojenaz kompleksi:

elektron tama sisteminde kompleks II

olarak bilinir. Sksinatn fumarata oksidasyonu Krebstepkimelerinde;

i zarda gerekleen bir tepkimedir.


21/66

Sksinattan fumarata

Dier tepkimeler ise: znr enzimlertarafndan yrtlr.

Enerji tayc flavin adenin dinkleotid(FAD):

sksinat dehidrojenaz kompleksinin birparasdr.


22/66


23/66

8. basamak: Fumarattan Malata(Fumaraz enziminin grev alan)

Hidrasyon tepkimesinin fumaraz enzimi ilekatalizlenmesi;

H2Onun ikili baa aktarm ile;

Fumarattan L-malat eldesini gerekletirir.


24/66


25/66

Fumaraz enzim yaps: Fumaraza malat bal iken.


26/66

Malattan okzaloasetat eldesi

Enzim: Malat dehidrojenaz

Tepkime: Oksidasyon

Malat: dehidrojenasyon yolu ile okzaloasetatoluur.

Hidrojen alc bileik: NAD+.

Tepkime sonucu NADH oluur.


27/66


28/66

Malat Dehidrojenaz (E.C.1.1.1.37) apoenzimi ile sitratn

yapt kompleks


29/66

Krebs dngsnde enerji

dengesi Glikolizde:

4 ATP molekl oluurken,

2 ATP harcanr;

Bu yzden toplamda 2 ATP elde edilir.

2 NAD+ NADHye dnr.


30/66


dengesi Krebs dngsnde,

dng ncesi: 2 NADH Asetil koenzim A retilirken oluur.

2 GTP retilir:

6 NADH Krebs tepkimelerinde retilir,

2 FADH2 de ayrca retilir.


31/66


dengesi Elektron tama zincirinde: Her NADHnin karbondioksit ve suya

tanmas iin 3 ATP retilir. 10 NADH iin: 30 ATP retilir.

Her FADH2 nin karbondioksit ve suyatanmas iin 2 ATP retilir.

2 FADH2nin tanmas iin: 4 ATP retilir.


32/66

Toplamda elde edilen ATP

2 ATP + 2GTP + 34 ATP:

38 ATP

(Glikoliz + Krebs dngs + Elektrontama zinciri) (Toplam)


33/66

Dngnn dzenlenmesi

Baz enzimler dngnn iyi ilemesi iinaktif hale getirici zellik tar.

Bu enzimler piruvat dehidrojenazkompleksi gibi;

asetil-KoA Krebs dngs iingerektiinde retimi salar.


34/66

Dngnn dzenlenmesi

Ayrca: sitrat sentetaz, izositrat dehidrojenaz; ve alfa-ketoglutarat dehidrojenaz, Krebs dngsndeki dzenlemeyi salar. Yksek ATP deriiminde bu enzimlerin

inhibisyonu gerekleir.


35/66

Dngnn dzenlenmesi

Bu dzenleme; fazla miktarda piruvatnokside olmamasn salar;

ayrca asetil-KoAnn okside olmamas dabuna baldr.

ATPnin yer ald bu tip negatifdzenleme:

bir allosterik mekanizma tarzdr.


36/66

Dngnn dzenlenmesi

Dier baz enzimler:

negatif olarak dzenlenirler;

Bu enzimler eer hcre iinde yksekNADH/NAD+ deriimi var ise budzenlenmeye tabi olurlar.


37/66

Mitokondrilerdeelektron tama sistemi

Mitokondrinin i zarna gml haldekiproteinlerden oluur;

Elektron tama sistemi (ETS), Enerji tayclardan matriks ad verilen

mitokondri blgesinde enerji eldesinde bulunur; ADPyi fosforile edecek ekilde depo eder.


38/66

ki nemli enerji tayc:

Elektron tama sistemine enerji aktarr,

Nikotin adenin dinkleotid (NAD+

); Flavin adenin dinkleotid (FAD).


39/66

ki nemli enerji tayc:

ndirgenecek NAD+:

enerjiyi elektron tama sistemindeki

kompleks Ie (NADH-koenzim Qredktaza) aktarr.

FAD+: sksinat dehidrojenazkompleksinde aktarm gerekletirir(kompleks II).


40/66


41/66


42/66

Glukoneogenez

Yeni glukoz molekllerinin,

karbon kaynaklar dndaki kaynaklardanbiyosentezidir (Glikoliz harici yol ve saf glukozharici kaynaklar aracl ile oluturulmas).


43/66

Glukoneojenez

Beyin,

testis,

eritrositler

bbrek gibi;

yksek enerji ihityac olan dokularn glukozihtiyacn karlar.


44/66

Glukoneojenez

Alk srasnda,

beyin:

Enerjiyi keton cisimlerinin asetil-KoAyadnmnden elde eder.


45/66


46/66

Glukoneojenez iin

etkinen maddelere bir rnek; Laktat:

Glukoneojenez yolu ile glukoz sentezi iin iyi birkaynaktr.

Anaerobik glikolizde, zellikle iskelet kasnda,

Piruvat laktata laktat dehidrojenaz (LDH) yolu ileparalanr.

Bu tepkime anaerobik glikolize iki ynden hizmeteder.


47/66

Laktat dehidrojenaz tepkimesi

Laktatn oluumunda: Laktat dehidrojenaz tepkimesi NADHye

ihtiya duyar ve NAD+ retir.

Buradan elde edilen NAD+ ; Gliseraldehit-3-fosfat dehidrojenaz

tepkimesinde (glikoliz) kullanlr.

Bu iki tepkime anaerobik glikolizdebirbirinin tamamlaycsdr.


48/66


kinci yn,

Laktat dehidrojenaz ile oluan laktat: kana aktarlarak,

glukoza karacierde evrilir.


49/66


Glukoz kana kasta kullanlarak geri dner;

Enerji kayna; ve

glikojen olarak depo edilir .

Bu da Cori dngs olarak adlandrlr.


50/66


51/66

Cori dngs

Laktat, Glikolizde karacier d dokulardan elde

edilir(kas ve eritrositler gibi);

Glukoneojenez iin karbon kaynadr. Burada elde edilen laktat tekrar kan

aracl ile karaciere tanp

glukoneogenez ile glukoz elde edilir. Dng eklinde bu evrim ifade edilirse

Cori dngs oluur.


52/66

Piruvat:

Piruvat, kas ve dier evre dokulardan,

transaminasyon yolu ile alanine dntrlr;

glukoneojenez iin karaciere geri gnderilir.

Transaminasyon tepkimeleri bir -amino asit ierir; amino grubu aktarm ile -keto asit oluturulur.


53/66

Glukoz-alanin dngs

Alanin tekrar karaciere kan yolu ileaktarlarak:

glukoz-alanin dngsnn karacier ksmbalatlr.

Burada deaminasyon ile alaninden reeldesi yaplr;

dier ksmnda da pirvat yolu ile glukoztekrar elde edilir.


54/66


55/66

Glukoz-alanin dngs

Alanin transaminaz enzimi(ALT):

pirvattan alanin eldesini gerekletirir.

(ALTnin dier ad:serum glutamat-piruvattransaminaz, SGPT).


56/66

Piruvat-amino asit ilikisi

20 amino asidin,

lsin ve lizin haricindekiler,

Krebs dngsndeki ara bileenlere dnr. Bu yol ile ilgili amino asitlerin karbon iskeletlerinin;

okzaloasetat ve ardk olarak:

piruvata dnm salanr.


57/66

Pentoz fosfat yolu

Bu yol anabolik bir yol olup;

6 karbonluk glukozun;

5 karbonlu ekerlerin ve indirgeyici

molekllerin sentezinde kullanlr.


58/66

Pentoz fosfat yolu

Bu yol glukozun oksidasyonunu ierir;

glukoz CO2 ve suya okside olur.


59/66

Pentoz fosfat yolunun amac

1. NADPH gibi indirgeyici bileiklerineldesi,

2. Hcrenin riboz-5-fosfat gibi ekerncs moleklleri oluturmas.

Ayn zamanda nkleotidlerin sentezi iinde bu eker ncleri kullanlr.


60/66

Pentoz fosfat yolundabulunan enzimler

NADP+/NADPH kofaktr ikilisini kullanr;

ya asidi biyosentezinde; ve

steroid biyosentezinde byk miktarlardaNADPH kullanlr.


61/66


62/66


63/66

Pentoz fosfat yolundaoksidasyon tepkimeleri

Glukoz-6-fosfat (G6P) etkinen madde(substrat) olarak kullanr.

Buradan NADPH retilir.


64/66

Pentoz fosfat yolundaoksidasyon tepkimeleri

Burada katalizi yrten glukoz-6-fosfatdehidrojenaz ve,

6-fosfoglukonat dehidrojenaz:

Bir mol NADPH retir;

Bu pentoz fosfat yoluna katlan her bir molglukoz-6-fosfat iin geerlidir.


65/66

Oksidatif olmayan tepkimeler

Ribuloz 5-fosfat elde edilir.

Be karbon ekerler buradan:

6 karbonlu (fruktoz-6-fosfat); ve 3 karbonlu (gliseraldehit-3-fosfat) ekereldesi olur;

Bu bileikler glikolizde de kullanlr.


66/66

Yararlanlan kaynaklar:

Documents

111 Biyokimya Ders 8