پاورپوینت بیوانرژتیک


بیوانرژتیک
مطالعه تغییرات انرژی در واکنشهای بیوشیمیایی

انتقال گرما

انجام کار

انرژی شیمیایی

اصل بقای انرژی

اصل افزایش آنتروپی

غلظت سوبستراها و محصولات M1
غلظت یون هیدروژن 1 M (pH=0)
فشار 1 atm (kPa 101/3)
دما °K298 (°C25)

غلظت آب M 55/5
غلظت یون هیدروژن M 7-10 (7pH=)
غلظت Mg برابر با mM 1

در دمای °K 298 :
∆G° '= -1.36 log Keq

where
R = 8.314 J mol C-1
T = Temp in K

where
R = 8.314 J mol C-1
T = Temp in K
n = moles of e- from balanced redox reaction
F = Faraday's constant  = 96,485 C/mol

متابولیسم
کاتابولیسم
آنابولیسم
مسیرهای آمفی بولیک

با استفاده از نوعی واسطه اجباری مشترک مانند واکنشهای دهیدروژناسیون

تهیه یک ترکیب حامل پرانرژی در واکنشهای انرژی زا و مصرف آن در واکنشهای انرژی خواه

انهیدریدها مانند 1و3-بیس فسفوگلیسرات

انول فسفاتها مانند فسفوانول پیرووات

فسفوگوانیدین مانند کراتین فسفات و آرژینین فسفات

استرهای تیول

پروتئین های حامل آسیل (ACP)

استرهای اسیدهای آمینه دخیل در بیوسنتز پروتئین

S – آدنوزین متیونین (SAM)

UDP – گلوکز

ATP
NADPH – NADH
FMNH2 – FADH2
کوآنزیم A (CoA)
تتراهیدروفولات (THF)
S – آدنوزین متیونین (SAM)

فسفریلاسیون اکسیداتیو

فسفریلاسیون در سطح سوبسترا
در مسیر گلیکولیز
در چرخه کربس

اکسیدازها

دهیدروژنازها

هیدروپروکسیدازها

اکسیژنازها

انواع اکسیدازها
سیتوکروم اکسیداز

گزانتین اکسیدازها

آلدئید دهیدروژناز

گلوکز اکسیداز

2- دهیدروژنازها

انواع دهیدروژنازها
وابسته به نیاسین
– واکنشهای وابسته به NAD+ (واکنشهای اکسیداتیو)
– واکنشهای وابسته به NADP+ (مسیرهای احیایی)
وابسته به فلاوین
– NADH- دهیدروژناز
– سوکسینات دهیدروژناز
– آسیل کوA – دهیدروژناز
– گلیسرول3-فسفات دهیدروژناز

3- هیدروپروکسیدازها
Peroxidase
H2O2 + AH2 ——- 2H2O + A

Catalase
H2O2 + H2O2 —— 2H2O + O2

4- اکسیژنازها
دی اکسیژنازها
A + O2 —– AO2

هموژنتیزات دی اکسیژناز
تریپتوفان دی اکسیژناز

منو اکسیژنازها
AH + O2 + ZH2 —– AOH + H2O + Z

1- سیستمهای منو اکسیژناز Cyt P450 میکروزومی
2- سیستمهای منو اکسیژناز Cyt P450 میتوکندریایی

میتوکندری
اعمال میتوکندری:
OXPHOS
هموستئاز Ca2+
آپوپتوز
ساختار میتوکندری:
غنی از کاردیولیپین
هر سلول حاوی صدها mit
هر mit حاوی چندین (10-2) کپی از mtDNA

ژنتیک میتوکندریایی (غیر مندلی)

توارث مادری mtDNA
هتروپلاستی
تغییر نسبت mtDNA موتان و نرمال در طی تقسیم سلولی
mtDNA

دفاع سلولی علیه ROS
SOD (تبدیل سوپراکسید به H2O2)
کاتالاز
گلوتاتیون پراکسیداز
گلوتاتیون ردوکتاز

دفاع سلولی علیه ROS
ویتامین C، E و β-کاروتن
گلوتاتیون
درکبد، ممانعت از نکروز القایی توسط استامینوفن

نقص های مرتبط با mtDNA
کاهش فعالیت ETC منجر به:
تجمع پیروات، FA، TAG و اسیدوز لاکتیک
کاهش سنتز ATP
ضعف عضلانی
عدم تحمل ورزش

آنزیم های غشای خارجی
آنزیم های فضای بین غشایی
آنزیم های غشای داخلی
آنزیم های ماتریکس

مهار کننده های زنجیره تنفسی
مهار کننده های فسفریلاسیون اکسیداتیو
جداکننده های فسفریلاسیون اکسیداتیو

پایان