Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
เมแทบอลิซึมของ สารชีวโมเลกุล [กลุ่ม 3], 25E0E188-0E29-4DF5-8964…
เมแทบอลิซึมของ
สารชีวโมเลกุล [กลุ่ม 3]
คาร์โบไฮเดรต
การใช้ประโยชน์จากกลูโคส
สะสมในรูปglycogenในสัตว์
แป้งและน้ำตาลซูโครสในพืช
สลายเป็นPyruvate
สลายเป็นRibose 5- phosphate
กระบวนการสลายกลูโคสผ่านกระบวนการต่างๆ
Glycolysis ได้2Pyruvate
Aerobic conditions
เป็นกระบวนการในภาวะที่มีOxygenเพียงพอในสิ่งมีชีวิต
ได้2Acetyl-CoA
จะเกิดcitric acid cycleได้4CO2+4H2O
Anaeronic conditions
เป็นกระบวนการในภาวะOxygenไม่เพียงพอในสิ่งมีชีวิต
ได้2Lactate
Hypoxic or anaerobic conditions
เป็นกระบวนการในภาวะที่มีOxygenไม่เพียงพอในยีสต์
ได้2Ethanol+2CO2
Glycolysis
เป็นกระบวนการออกซิเดชั่นในกลูโคส
1กลูโคส สลายให้ไพรูเวต 2โมเลกุล พร้อมกับสร้าง NADH และ ATP
Preparatory phase
เป็นการเติมหมู่ฟอสเฟตที่กลูโคสเพื่อเปลี่ยนเป็น glyceraldehyde 3-phosphate
ATP จะถูกใช้ในการเปลี่ยนกลูโคสไปเป็น fructose 1,6 bisphosphate
พันธะ C-3 และ C-4 จะถูกสลายให้ triose phosphate 2 โมเลกุล
Enzymeที่ใช้ในกระบวนการจะอยู่ในCytosol
Payoff phase
เป็นขั้นตอนการเปลี่ยน glyceraldehyde 3-phosphate แต่ละโมเลกุล
แต่ละโมเลกุลของ glyceraldehyde 3-phosphate จะถูกออกซิไดส์และถูกเติมหมู่ฟอตเฟส โดย inorganic phosphate (Pi)
ให้พลังงานสะสมในรูป ATP และ NADH
การสร้างAcetyl Coenzyme A
PyruvateจะดึงCarboxylออกได้Co2
ใช้Enzyme Pyruvatr dehydrogenase complex
ได้Acetyl Co-A เข้าสู่Citric acid cycle
Citric acid cycle
ใช้Enzymeหลัก3ตัว
Isocitrate dehydrogenase
Citrate Synthase
Alpha ketoglutarate dehydrogenase
1Acetyl-CoA
ให้GTP1molecule
NADH 3 Molecule x2
FADH2 1Molecule x2
Oxidative phosphorylation and electron transport chain
NADH และ FADH2 ท่ีได้จากCitric acid cycle และท่ีได้จากกระบวนการไกลโคไลซิสจะถูกออกซิไดส์ โดยการผ่านอิเล็กตรอนเข้าไปในลูกโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนที่เยื่อหุ้มชั้นในของmitochondria
Oxidative phosphorylation จะผลิตพลังงานในรูป ATP
ในสภาวะที่มีออกซิเจน
การออกซิเดชั่นหรือการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล จะให้ CO2 และ ATP จำนวน 30-32 โมเลกุล
ในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน
จะให้พลังงาน ATP 2 โมเลกุล ต่อการสลายกลูโคสจำนวน 1 โมเลกุล
Pentose phosphate pathway
ได้ NADH สังเคราะห์กรดไขมันและกรดอะมิโน
ได้Ribose 5-phosphateไว้สังเคราะห์ nucleic acid
กระบวนการสร้างคาร์โบไฮเดรต
ใช้ATPและNADPHและNADHในการประกอบสารโมเลกุลใหญ่
ปฏิกิริยาเกิดตรงกันข้ามกับกระบวนการการสลาย
กระบวนการสร้างคาร์โบไฮเดรตที่สำคัญ
Glyconeogenesis
สร้างGlucoseจากสารที่ไม่ใช่Carbohydrate เช่น
Lactic acid,Pyruvate
ส่วนใหญ่เกิดทวนปฏิกิริยาของการสลายกลูโคส ยกเว้นบางปฏิกิริยาต้องใช้Enzymeตัวใหม่
Glycogenesis
คือการสังเคราะห์Glycogen เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อทุกส่วนของร่างกาย
โดยจะนำเอาGlucoseมาเติมหมู่ฟอสเฟตได้Glucose 6-phosphate แล้วเปลี่ยนเป็นGlucose 1-phophate
Glucose 1-phophateทำปฏิกิริยากับUTPใช้enzyme UDP-Glucose pyrophosphorylase
ได้diphosphate glucose(UDP-glucose)
UDP-glucoseเข้าไปต่อกับmoleculeของglycogenด้วยพันธะAlpha1,4 glycosidicใช้enzyme glycogen synthase
โปรตีน
ภาพรวมการสลายของกรดอะมิโน
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
Amino acid
เกิดเป็น Nitrogen Pool
ได้เป็นแอมโมเนีย(NH3)
เข้าสู่ Urea Cycle
2.การสร้าง argininosuccinate โดยมีสารตัวกลาง เป็น citrullyl-AMP
3.การสร้าง arginine จาก argininosuccinate ปฏิกิริยา มีการปลดปล่อย fumarate ซึ่งจะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริกต่อไป
4.การสร้าง urea โดยปฏิกิริยาขั้นตอนนี้จะเป็นการสร้าง ornitine ขึ้นอีกครั้ง
1.การสร้าง citruline จาก ornithine และ carbamoyl และ citruline จะผ่านเข้าไซโทซอล
เปลี่ยนเป็น Pyruvic acid
เกิดการสะสมเป็น Lactic Acid
มีการแตกตัวเป็น Tissue protein
Citric acid cycle
จะเกิดเป็น Elertron transport chain
กระบวนการ Acetyl co A
เข้าสู่กระบวนการ Citric acid
ได้คาร์บอนไดออกไซด์
กรดอะมิโนจะถูกสลาย ด้วยการออกซิเดชัน 3 สถานการณ์
1.ระหว่างการสังเคราะห์และสลายโปรตีนในสภาวะปกติ
2.เมื่อกินโปรตีนมาก เนื่องจากกรดอะมิโนไม่สามารถเก็บได้
3.ระหว่างอดอาหาร เพราะโปรตีนจะถูกดึงมาใช้แทนคาร์โบไฮเดรต
Amino acidบางตัวสามารถเปลี่ยนเป็นGlucose
บางตัวให้Ketone bodies
กรดอะมิโน7ตัวคือ phenylalanine
tyrosine,isoleucine,leucine,tryptophan,
threonine,lysine
สลายทั้งหมดหรือบางส่วนให้Acethyl Co Aหรือaceoacetyl Co A
กลุ่มAmino acid ตามกลุ่มผลิตภัณฑ์สุดท้าย
:
ปฏิกิริยาที่ต้องการไนโตรเจนในการสังเคราะห์ยูเรีย
ปฏิริยาที่เร่งด้วยEnzyme carbomyol phosphate synthetase I
เป็นการเข้ามาของไนโตรเจนตัวแรกในแอมโมเนีย หมู่ฟอสเฟต
จากATP 2 molucule
ใช้สังเคราะห์Carbomoyl phosphate
ปฏิกิริยาที่เร่งด้วยEnzyme argininosuccinate synthetase
ไนโตรเจนตัวที่สองเข้ามาโดย aspartate
ซึ่งออกซิเจนตัวหน่ึงของcitrulineถูกกระตุ้นด้วยการเติมAMPและต่อมาเติมaspartate
การสังเคราะห์กรดอะมิโน
สังเคราะห์จากสารตัวกลางในGlycolysis,
วัฏจักรกรดซิตริกหรือวิถีเพนโทสฟอสเฟต
GlutamateและGlutamineเป็นตัวให้ไนโตรเจน
กรดนิวคลีอิก
การสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์ มี 2 วิถี
เเบบที่ 2 Salvage pathway คือการสังเคราะห์นิวคคลีโอไทด์จาก free base กับ PRPP โดย free base หรือ nucleosides จะได้จากอาหารหรือการย่องสลายของกรดนิวคลีอิก
สังเคราะห์ Purine nucleotides ในสัตว์ด้วย
1.เอ็นไซม์ adenine phosphoribiosyl transferase (APRT)
2.เอ็นไซม์ hypoxanthineguanine Phosphoribosyl transferase (HGPRT)
การสังเคราะห์ Pyrimidine nucleotides
เเบบที่ 1 De novo pathway คือการสังเคราะห์สารตั้งต้นที่มีขนาดเล็ก ได้เเก่ กรดอะมิโน , ribose-5-Phosphate, CO2 , NH3
การสังเคราะห์ pyrimidine
การสังเคราะห์ purine
ภาพรวมของ necleotide metabolism
1.การสังเคราะห์ purine ribonucleotide
2.การสังเคราะห์ pyrimidine ribonucleotide
3.การสังเคราะห์ deoxyribonucleoside diphosphates จาก ribonucleoside diphosphates
4.การสังเคราะห์ deoxyribonucleoside triphosphates เพื่อเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ DNA
การสลายกรดนิวคลิอิก
เกิดการ turnover ของ unstable mRNA / DNA repair
เกิดการสลายกรดนืวคลีอิกเมื่อเซลล์ตาย หรือย่อยสลายในอาหารที่ทานเข้าไป
สารตัวกลางที่สำคัญ : 5-phosphoribosyl1-pyrophosphate (PRPP)
ถูกสังเคราะห์มาจาก ribose 5-phosphate ได้จากวิถี pentode phosphate
โครงสร้างของ ribonucleotide และ deoxyribonucleotide
การสังเคราะห์ deoxyribonucleosides เป็นสารตั้งต้นของการสังเคราะห์ DNA โดยจะถูกสังเคราะห์มาจาก ribonucleotide diphosphates
ปฏิกิริยาจะรีดักชันที่ 2’hydroxy ของ ribose เกิดเป็น deoxyribose เร่งด้วย enzyme ribonucleotide reductase ใช้อะตอมไฮโดรเจนจาก NADPH
ไขมัน
กลไกการขนส่งกรดไขมันจากไซโทซอลผ่านเยื่อชั้นในของ ไมโทคอนเดรีย เพื่อเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
กรดไขมัน เมื่อเข้าสู่เซลล์แล้วจะถูกกระตุ้นโดย Acetyl CoA ให้กลายเป็น Fatty acyl CoA ในไซโทซอล
เมื่อผ่านเยื่อหุ้มชั้นใน ก็จะไปเจอกับเอนไซม์ Carnitine acyl transferase II เข้ามาช่วยอีกครั้ง Carnitineก็จะปล่อยFatty acyl ออกไป แล้วFatty acyl ก็ไปต่อกับ CoA กลายเป็น Fatty acyl CoAใหม่
หลังจากนั้น Carnitine จะเข้ามาจับกับ Fatty acyl CoA และปล่อยCoAออกไป แล้วCarnitineก็พา Fatty acyl ข้ามเยื่อหุ้มเซล์ไมโตคอนเดรีย ไปที่matrix โดยอาศัยเอนไซม์ Carnitine acyl transferase I เข้ามาช่วย
ส่วน Carnitine ก็จะถูกหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่
การออกซิเดชั่นของกรดไขมัน
กรดไขมันสายยาว ถูกออกซิไดส์ในกระบวนการ β-oxidation ให้ acetyl เพื่อนำไปสร้าง acetyl COA
หมู่ acetyl ถูกออกซิไดส์ใน Citric acid cycle ให้ CO2
อิเล็กตรอนจากไขมันสายยาวเเละจาก Citric acid cycle (NADH,FADH2) จะเข้าสู่กระบวนการ electron transport chain โดยมีออกซิเจนเข้ามารับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายและเกิดกาสังเคราะห์ ATP
คีโตนบอดี้
2 Acetyl CoA
TCA cycle
พลังงาน
Reducing equivalents
Electron transport chain
ATP
thiolase เร่งปฎิกิริยาการรวมตัวของ acetylcoA 2 โมเลกุล
Acetoacetyl-CoA สารประกอบหลกัของketonebodiesทั้งสามชนิด ต่อมารวมกับ acetyl CoAอีก1โมเลกุล
β-Hydroxy-β-methylglutaryl-CoA
Acetyl-CoA
Acetoacetate
Acetone
D-β-hydroxybutyrate
โดย D-β-hydroxybutyrate ที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นที่ตับถูกส่งเข้ากระเเสเลือดเเล้วเปลี่ยนเป็น Acetyl-CoA โดยผ่าน 3 ขั้นตอน
3 more items...
สภาวะที่ส่งเสริมการเกิดกระบวนการ Gluconeogenesis (โรคเบาหวานหรือการอดอาหาร)
การชะลอวัฎจักรกรดซิตริกมีการดึง Oxaloacetate ไปใช้สังเคราะห์กลูโคส
text
นำ acetyl Co A สังเคราะห์ Ketone bodies ซึ่งการปลดปล่อย
ทำให้เกิดการออกซิไดส์กรดไขมันต่อไปได้อย่างต่อเนื่อง
การสังเคราะห์กรดไขมัน
เริ่มจากสารตัวกลางที่มีคาร์บอน 3 อะตอม คือ Malonyl-CoA ซึ่งมาจาก Acetyl CoA กับ คาร์บอนไดออกไซด์
และต้องอาศัยเอนไซม์ในกลุ่มของ Acetyl CoA carboxylase ซึ่งอยู่ 3 ส่วน คือ 1.biotin cabxoylase 2.biotin carrier protein 3.Transcarboxylase
โดยส่วนของ biotin carrier protein ไปจับกับ biotin ซึ่งวิตามินที่ช่วยในการขนส่งและจับกับคาร์บอนไดออกไซด์และ โดยอาศัยการเร่งปฏิกิริยาของ biotin carboxylase
หลังจากนั้น biotin ก็จะย้ายคาร์บอนไดออกไซด์ไปให้ Malonyl CoA โดยอาศัยการเร่งของ Transcarboxlase
เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ถูกเติมที่ Acetyl CoA จึงเกิดเป็น Malonyl CoA
