Makroergické väzby vytvárané pomocou kináz za využitia ATP sa nachádzajú: v glukóza-6-fosfáte v kreatínfosfáte vo fruktóza 1,6-bisfosfáte v 5-fosforybozyl-1-difosfáte v ADP, účinkom adenylátkinázy vo flavínmononukleotide v ribulóza-5-fosfáte v acetylCoA, pri jeho vzniku z pyruvátu.
O enzýmoch oxidačno-redukčných reakcií platí: oxidázy prenášajú elektróny alebo vodík zo substrátu priamo na kyslík, za vzniku vody koenzýmom oxidáz D aminokyselín je FMN, ktorý prenáša vodíky zo substrátu na O2 bez tvorby ATP a za vzniku H2 O2 koenzýmom dehydrogenáz ( napr. LD) je nikotínamidmonokukle koenzýmom dehydrogenáz ( napr. LD) je NA medzi hemoproteiny patrí kataláza sukcinátdehydrogenáza má koenzým F oxigenázy prenášajú vodíky priamo na kyslík hydroperoxidázy majú koenzým FMN a v reakcii vzniká peroxid vodíka.
Medzi oxidoreduktázy patrí: enzým premeny UDP-glukózy na UDP-glukurónovú kyselinu glykogénfosforyláza kataláza tryptofánpyroláza transketoláza regulačný enzým syntézy choleste regulačný enzým syntézy hému karbamoylfosfátsyntáza II.
Oxygenázy: prenášajú vodík zo substrátu na kyslík katalyzujú zabudovanie atomu kyslíka do substrátu katalyzujú zabudovanie molekulu kyslíka do substrátu sú hemoproteiny a katalyzujú zabudovanie kyslíka do peroxidu vodíka pre hydroxyláciu vyžadujú prítomnosť NADP+ a kyslíka pre hydroxyláciu vyžadujú prítomnosť NADPH a kyslíka majú koenzým B1 sú kataláza a peroxidáza.
Hlavná tvorba ATP u človeka: je viazaná na proces terminálnej oxidácie vyžaduje vytvorenie gradientu protónov je fotosyntetická fosforylácia vyžaduje za sebou nadväzujúce procesy: glykolýza anaerobná, citrátový cyklus, termináln oxidácia a oxidačná fosforylácia je v erytrocytoch viazaná na oxidačnú fosforyláciu prebieha v procese oxidácie NADPH v mitochondriách z glukózy vyžaduje procesy lokalizované v cytosole a mitochondriách je zabezpečovaná prostredníctvom oxidačnej fosforylácie.
Dýchací reťazec: je lokalizovaný vo vonkajšej a oxidačná fosforylácia vo vnútornej mitochondriovej membráne je zložený zo štyroch Greenových komplexov je zložený z piatich Greenových komplexov využíva gradient protónov na syntézu ATP umožní využiť energiu oxidácie redukovaných koenzýmov následne na tvorbu ATP využíva redukované koenzýmy nachádzajúce sa v matrix mitochondrií odoberá vodík z NADH priamo z cytoplazmy, ak sa tam vytvorí napr. v glykolýze odoberá vodík z NADPH2 , ale z matrix mitochondrie.
Zložkou Greenových kompexov sú: oxidačno-redukčné enzýmy cytochrómy, napr. b cytochrómy, z ktorých všetky obsahujú len katióny Fe cytochrómy b,c, a1 a3 cytochróm c oxidáza ubichinón-cytochróm c oxidáza NADH-ubichinónreduktáza cytochróm P450 oxid.
Redoxsystémy v dýchacom reťazci: sú v dýchacom reťazci umiestnené od najmenšieho po najvyšší redoxpotenciál sú v dýchacom reťazci umiestnené od kladných po záporné redoxpotenciály sú napr. NAD+ / NADH, koenzým Q / QH Fe2+/ Fe3+ v cytochrómo prenášajú elektróny na kys prenášajú protóny na kyslík a vzniká voda enzýmom ubichinón-cytochróm c reduktázou dochádza v cytochróme c ku premene Fe2+ na Fe nie sú súčasťou Greenových komplexov.
Tvorba protónového gradientu: je viazaná na oxidáciu redukovaných koenzýmov tvorených v citrátovom cykle je viazaná na oxidáciu redukovaných koenzýmov tvorených pri syntéze VKK je viazaná na oxidáciu redukovaných koenzýmov tvorených v glykolýze je viazaná na oxidáciu redukovaných koenzýmov tvorených v pentózovom cykle je realizovaná enzýmom Greenovho komplexu V je zabezpečená prenosom elektrónov v systéme dýchacieho reťazca využíva energiu AT využíva energiu uvoľnenú postupnou oxidáciou redukovaných koenzýmov.
NADH-ubichinonreduktáza: prenáša vodíky z matrix mitochondrie do dýchacieho re je Greenov komlex I svojou činnosťou zabezpečí prenos dvoch protónov do cytoplazm svojou činnosťou zabezpečí prenos dvoch protónov do medzimembránového priestoru mitochondr svojou činnosťou zabezpečí prenos dvoch protónov do matrix mitochondrie svojou činnosťou zabezpečí prenos jedneho protónu do medzimembránového priestoru mitochondrie svojou činnosťou umožní vznik 3 ATP na oxidáciu jedneho NADH svojou činnosťou umožní vznik 2 ATP na oxidáciu jedného FADH2.
Ak sa prenášajú vodíky z FADH2 do dýchacieho reťazca využíva sa Greenov komplex II zabezpečuje prenos sukcinát-ubichinon reduktáza pri redukcii jedného koenzýmu v dýchacom reťazci sa vytvoria 2 ATP sa ďalej v procese oxidačnej fosforylácie vytvoria 2 ATP sa ďalej v procese oxidačnej fosforylácie vytvoria 3 ATP môžu to byť aj vodíky pochádzajúce z glykolýzy odovzdávajú sa na FMN Greenovho komplexu I vstupujú do terminálnej oxidácie prostredníctvom ubichinónu.
Elektróny cytochrómu b: sa prostredníctvom cytochrómu obsahujúcemu ióny Cu prenášajú na kyslík spolu s protónmi z matrix mitochondrie sa podieľajú na redukcii ubichin sa pri jeho oxidácii odovzdávajú na cytochróm c prijímajú protóny a spolu s kyslíkom vytvárajú vodu cirkulujú medzi týmto cytochrómom a koenzýmom Q redukujú ióny feleza a medi nachádzajúce sa v tomto cytochróme môžu pochádzať z NADPH sa odovzdávajú na FeS –protein.
Oxidácia redukovaných koenzýmov v terminálnej oxidácii: vedie k postupnému uvoľňovaniu energie, ktorá sa priamo využije na tvorbu gradientu protónov vedie k postupnému uvoľňovaniu energie, ktorá sa priamo využije na tvorbu ATP sa zvyšuje pri dostatku ATP v bunkách sa zvyšuje pri vzostupe ADP v matrix mitochondrie má za následok inhibíciu citrátového cyklu, či glykolýzy má za následok aktiváciu metabolických cyklov... podmieňuje aktiváciu mitochondriálnej ATP-ázy môže byť inhibovaná nedostatkom ATP.
Mitochondriálna ATP-ázová aktivita: je obsiahnutá v Greenovom komplexe IV zabezpečuje hydrolýzu ATP využíva energiu gradientu protónov na syntézu ATP využíva priamo energiu uvoľnenú pri oxidácii redukovaných koenzýmov na syntézu ATP je súčasťou Greenovho komplexu V je spojená s kanálom pre transport protónov v smere do matrix mitochondrie je spojená s kanálom pre transport protónov v smere z matrix mitochondrie je spojená s kanálom pre transport elektrónov v terminálnej oxidáci.
Pre ADP a ATP platí: vnútorná mitochondriová membrána je pre ne priepustná ADP je substrátom mitochondriovej ATP-ázy cez membránu mitochondrie sú prenášané translokázou transportér prenáša ADP do mitochondrie a ATP do cytoplazmy transportér prenáša ADP z mitochondrie a ATP z cytoplazmy do mitochondrie transport ATP do cytoplazmy ja primárny aktívny transport ich transport cez membrány mitochondrie patrí medzi antiportný transportný systém ADP inhibuje a ATP aktivuje procesy terminálnej oxidácie.
Pre priebeh terminálnej oxidácie platí: pri znížení prívodu kyslíka k bunkám je inhibovaná pri znížení prívodu kyslíka k bunkám je aktivovaná, lebo bunky majú málo ATP zníženie pH pri hypoxii ju aktivuje ak je inhibovaná, napr. rybím jedom zastavuje sa aj oxidačná fosforylácia ak je inhibovaná, napr. rybím jedom aktivuje sa oxidačná fosforylácia rozpojovače, ktoré rušia gradient protónov rušia aj terminálnu oxidáciu rozpojovače, ktoré rušia gradient protónov vytvorený terminálnou oxidáciou neovplyvňujú oxidačnú fosforyláciu je regulovaná hormonálne.
Oxidáciou látky je: keď látka stráca molekulu vody keď na seba viaže elektróny keď odovzdáva dva atómy vodíka premena pyruvátu na laktát keď odovzdáva elektróny premena peroxidu vodíka na molekulový kyslík keď na seba viaže kyslík keď látka odovzdáva dva protóny.
Oxidoredukčný systém je to napr. zmes NAD+ a NADH2 je schopný viazať na seba elektróny môže elektróny odovzdávať môže elektróny odovzdávať i prijímať je prítomný iba v biologických systémoch môže to byť zmes NAD+ a FADH jeho afinitu k elektrónom udáva jeho redox potenciál obsahuje oxidovanú i redukovanú formu tej istej látky.
Redox potenciál oxidoredukčného systému: jeho hodnota závisí aj od štandardného redox potenciálu ovplyvňuje smer pohybu elektrónov pri oxidoredukčnej reakcii zvyšovanie redukovanej zložky systému zvyšuje redox potenciál pre jeho výpočet platí Nerstova-Petersova rovnica jeho hodnota je úmerná pomeru oxidovanej a redukovanej formy zvýšenie oxidovanej zložky systému vedie k zvýšeniu redox potenciálu je vždy vyšší ako štandardný redox potenciál toho istého systému pri rovnakej koncentrácii oxidovanej a redukovanej zložky je redox potenciál rovný štandardnému potenciálu.
Makroergické väzby: pri hydrolýze jedného molu sa uvoľní okolo 15 kJ energie môže byť väzba difosfátová vzniká napr. pri oxidoredukčných reakciách nachádza sa v niektorých medziproduktoch glykolýzy je obyčajne veľmi stabilnou väzbou nachádza sa v molekule 1,3-bisfosfoglycer enolfosfátová sa nachádza v kreatínfosfáte jej súčasťou musí byť vždy zvyšok kyseliny fosforečnej.
|
