BĠYOKĠMYA - HAZAR RGShazarrgs.net/egitim/biyokimya_05.pdf · Pentoz fosfat yolu (Sitozol) GLĠKOLĠZ DOÇ. DR. MEHMET KARACA. Glikolizle üretilmi

BĠYOKĠMYA

DOÇ. DR. MEHMET KARACA

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


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


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


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


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


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


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


ANAEROBĠK ġARTLARDA PĠRÜVATIN YAZGISI


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


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


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


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


ATP=GTPNADH= 3 ATPFADH2=2 ATP

PĠRÜVAT

ASETĠL KoA

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


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”.



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.



Pirüvat Kinaz

Allosterik ve kovalent modifikasyonlarla regüleedilebilir.

Fruktoz 1, 6-bisfosfat tarafından allosterik olarak aktiveedilirken yüksek ATP ile yine allosterik olarak inaktifhale getirilir.



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


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)



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”


“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


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


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.


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


Uridin difosfat glikoz (UDP-glikoz) glikojen sentezindetemel başlatıcı moleküldür.

UDP-glikoz “UDP-Glikoz-Pirofosforilaz” enzimi tarafındanoluşturulur.

Glikojen sentezinden sorumlu enzim Glikojeninenzimidir.


GLĠKOJEN SENTEZĠ

Glikojen sentezinden sorumlu enzim GLĠKOJENĠNenzimidir.

NĠġASTA 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

GLİKOLİZİN FONKSİYONLARI

Documents

BĠYOKĠMYA - HAZAR RGShazarrgs.net/egitim/biyokimya_05.pdf · Pentoz fosfat yolu (Sitozol) GLĠKOLĠZ DOÇ. DR. MEHMET KARACA. Glikolizle üretilmi