ÄMNESOMSÄTTNINGENFLÖDEN AV MATERIAL OCH ENERGI

ENERGI

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

KATABOLISMEN

Fett fettsyror

Kolhydrat glukos

Protein aminosyror

GlykolyspyruvatjonerCH3COCOO–

Beta-oxidation

Citronsyra-cykeln

Trans-aminering

koldioxid

väte

syre

vatten+

energiacetyl-CoA

karboxyl-syror

Cell-andning

!" �# $ %Mage/tarm Cytosolen MitokondrienMitokondriensinnermembran

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

ATP OCH CELLENS ENERGICYKEL

ATP

ADP+Pi

ATP + H2O →

ADP + Pi + energi

ADP + Pi + energi

→ ATP + H2O

N

N N

N

NH2

OH OH

OO– – P – O – P – O – P – O – CH2

=

–

O

O–

=

–

O

O–

=

–O

O–

ATP = Adenintrifosfat

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

SYNTES AV ATPMaten vi äter Innehåller energi för att göra ATP, NADH och FADH2

Elektroner Ger energi för att pumpa H+ över mitokondriernas innemembran

O2 Slutlig elektronacceptor i elektrontransportkedjan

H+ Ger energi för syntes av ATP

Cytosol Cellvätskan, här sker glykolysen

Mitokondrierna Här sker citronsyracykeln

ATP-syntas Underlättar föreningen mellan ADP och P till ATP

NAD+/NADH Bär elektroner NAD = Nikotinamidadenindinukleotid

FAD/FADH2 Bär elektroner FAD = Flavinadenindinukleotid

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

GLYKOLYSEN

➀glukos-6-fosfatGlukos frukos-1,6-difosfat

glyceraldehyd-3-fosfatdihydroxiacetonfosfat

1,3-difosfoglycerat

3-fosfoglycerat

2-fosfoglycerat

fosfoenolpyruvat

pyruvat

CH2OHO

H

OHHO

HH

OH

HOH

H

ATP ADP

frukos-6-fosfat

OH

OHHO

HH

OH

HOH

H

CH2 – O – P

O

OH

OH

H HO

H

H

CH2 – O – P P – O – CH2 O CH2OH

OH

OH

H HO

H

H

P – O – CH2

H – C – C – C – O – P

OH

H O–

–

H

H

–

–

–

–

C – C – C – O – P

OH

HO –

–

H

H

–

–

– – H –

C – C – C – O – P

OH

HO –

–

H

H

–

–

– – O –P –

C – C – C – O – P

OH

HO –

–

H

H

–

–

– –

–O –

C – C – C

O

O

–

–

H

H

–

–

– –

–O –

P

–

C – C – C – H

O

O

– –

H

H

–

–

– –

–O –

O

–

–

P

C – C – C – H

OH

HO –

H

–

–

– –

–O –

ATPADP

ATP ADP

ATPADP

H2O

NAD+

NADH + H+

Pi

➉

➁ ➂

➃➄

➅

➆

➇

➈

Summering2 ADP ← 2 ATP (steg 1 och 3)

2 NAD+ → 2 NADH (steg 6)

4ADP → 4 ATP (steg 7 och 10)

Netto1 glukosmolekyl → 2 pyruvatjoner

2 ADP + 2 Pi → 2 ATP

2 NAD+ → 2 NADH

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

TRE OLIKA VÄGAR

pyruvat

C – C – C – H

O

O

– –

H

H

–

–

– –

–O –

NAD+NADH + H+

C – C – H O

H

H

–

–

– – H –

acetaldehyd etanol

HO – C – C – H

H

H

–

–

H

H

–

–

laktat

C – C – C – H O

H

H–

–

OH

H–

–

– –

–O –

CO2NAD+NADH + H+

CITRONSYRACYKELN

Syrebrist

AEROB PROCESS

ANAEROBA PROCESSER

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

BETAOXIDATIONENPalmitinsyra

C15H31COOH

C12H25 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C – OH

=

O

C12H25 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C ~ S – CoA

=

O

C12H25 – CH2 – CH2 – CH = CH – C ~ S – CoA

=

O

C12H25 – CH2 – CH2 – CH – CH2 – C ~ S – CoA

=–

OOH

C12H25 – CH2 – CH2 – C – CH2 – C ~ S – CoA

==

OO

C12H25 – CH2 – C ~ S – CoA +

=

O

=

O

CH3 – C ~ S – CoA

H2O

H2O

NAD+

NADH + H+

HS – CoA

FAD

FADH2

HS – CoA

1

2

3

4

5

Till citronsyracykeln

7 “varv”, sista “varvet ger två acetyl-CoA

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

CITRONSYRACYKELN

pyruvat(pyrodruvsyra)

NAD+ NADH

CO2

NAD+

NADH + H+

acetyl-CoA citrat(citronsyra)

isocitrat(isocitronsyra)

α-ketoglutarat(α-ketoglutarsyra)

succinyl-CoA(bärnstenssyraCoA)

succinat(bärnstenssyra)

fumarat(fumarsyra)

malat(äppelsyra)

oxalacetat(oxalättiksyra)

6C

6C

5C

4C

4C

4C

4C

4C

NAD+

NADH + H+

NAD+

NADH + H+

CO2

FAD

FADH2

H2O

CO2CoA.SH

CoA.SH

ADP + Pi

ATP + CoA.SH

3C 2C CoA.SH + H+H2O

I

I

I

H2C – COO–

H – C – COO–

HO – C – COO–

H

OCH3 – C – COO–

=

OCH3 – C ~ S – CoA

=

I O = C – COO–

H2C – COO–

I

I

H2C – COO–

HO – C – COO–

H2C – COO–

I

I

H2C – COO–

H – C – H

O = C – COO–

I

I

H2C – COO–

H – C – H

O = C ~ S – CoA

I

H2C – COO–

H2C – COO–

I

HC – COO–

HC – COO–

I

I

HO – C – COO–

H2C – COO–

H

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

KOENZYM A (CoA)Pantotensyra (vitamin B5)

Adenin

Ribos-3-fosfat

1

23

4

5

Tioletylamin

Acetyl

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

ANDNINGSKEDJAN

▸ Den kemiska energin överförs i glykolysen, β-oxidationen och citronsyracykeln i huvudsak till NADH och FADH2.

▸ Energin frigörs i andningskedjan i den oxidativa fosforyleringen. ▸ Elektroner överförs från NADH och FADH2 till O2 via en serie

elektronbärare.

▸ Vid elektrontransporten uppstår en protongradient, där energi tappas i form av ATP.

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

ANDNINGSKEDJAN

H+

H+ H+H+ H+H+ H+ H+

H+

H+H+

H+H+H+

H+

H+ H+

H+H+ H+H+

H+

H+H+ H+

H+H+

NADH H+ + NAD+ H+FADH2H+ + FAD

e–

e–e–

Koenzym Q

Cytokrom C

4H+ + 4e– O2 2H2O

IIII

II

IV

ATP-syntas

ATPADP + Pi

Fri energi(G)

Hög

Låg

Transportkedjan

Protoner pumpas

Protoner pumpas

Protoner pumpas

NAD+ ➞ e– ➞ Komplex I

Koenzym QKomplex III

Cytokrom C

O2

Stor minskning i fri energi driver

H+-pumpen

FAD+ ➞ e– ➞ Komplex II

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

ANABOLISMEN

ribos

fettsyror

glukos

essentiella aminosyror

Glykogen

citronsyracykelns ketosyror

fettsyrasyntes

Fetter

Proteiner

Nukleinsyror

glukoneogenes

proteinsyntes

acetyl-CoA

glycerol

alanin

aminosyror

glutaminsyraasparaginsyramed flera

Födan

deoxiribos

fosfat

kvävebaser

pyruvat

nukleinsyrasyntes

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

"

"

" "

"

"

" "

"

" α "

α " "

" "

" "

" "

ÄMNESOMSÄTTNINGEN

β

"

" "

" "

"

" α "

α " "

" "

" "

" "