Занятие 10. Цикл Кребса и ЭТЦ

1.

БИОЛОГИЯ
Занятие 10. Цикл Кребса, ЭТЦ
10 МН класс СУНЦ МГУ 2023-2024

2.

Гликолиз, выделение энергии
Этап с выделением энергии. На этом этапе
каждая 3-углеродная молекула вступает в
реакцию и, в конце концов, преобразуется в
другую 3-углеродную молекулу — пируват.
В процессе этого этапа образуются две
молекулы АТФ и одна молекула НАДН.
Поскольку этот этап повторяется дважды, по
одному разу на каждую из двух 3-углеродных
молекул, в результате образуются четыре
молекулы АТФ и 2 молекулы НАДН
Итого суммарно из 1 глюкозы получается 2
пирувата, 2 АТФ и 2 НАДН.

3.

Пируват ---> Ацетил-КоА

4.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
Коэнзим А (Кофермент А)
Ацетил-КоА

5.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
ФАД
флавин аденин ди нуклеотид
FAD
FADH2

6.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)

7.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
За один цикл:
● в него вошли два атома углерода в составе ацетил-КоА и вышли две молекулы
СО2;
● образовались три молекулы НАДН и одна молекула ФАДН2;
● синтезировалась одна молекула АТФ или ГТФ
Эти цифры приведены для одного цикла, соответствующего использованию одной
молекуле ацетил-КоА. Однако из одной молекулы глюкозы получаются две молекулы
ацетил-КоА поэтому, если мы хотим узнать «выход» из одной молекулы глюкозы, мы
должны умножить все числа на 2.

8.

9.

Цикл Кребса: Стадия 1
ЩУКа "съела" ацетат,
Получается цитрат.

10.

Цикл Кребса: Стадия 2
Через cis-аконитат
Будет он - изоцитрат.

11.

Цикл Кребса: Стадия 3
Водороды отдав НАД,
Он теряет СО 2.
Этому безмерно рад
Альфа -кето- глутарат.

12.

Цикл Кребса: Стадия 4
Окисление грядет:
НАД похитит водород,
В 1 и липоат
С коэнзимом А спешат,
Отбирают СО 2.

13.

Цикл Кребса: Стадия 5
А энергия едва
В сукциниле появилась,
Сразу АТФ родилась.
И остался сукцинат.

14.

Цикл Кребса: Стадия 6
Вот добрался он до ФАДа Водороды тому надо.
Водороды потеряв,
Стал он просто фумарат.

15.

Цикл Кребса: Стадия 7
Фумарат воды напился,
Да в малат и превратился.

16.

Цикл Кребса: Стадия 8
Тут к малату НАД пришел,
Водороды приобрел.
ЩУКа снова объявилась
И тихонько затаилась
Караулить ацетат...

17.

Цикл Кребса: Стадия 1

18.

Где энергия?
За один цикл:
● в него вошли два атома углерода в составе ацетил-КоА и вышли две молекулы
СО2;
● образовались три молекулы НАДН и одна молекула ФАДН2;
● синтезировалась одна молекула АТФ или ГТФ

19.

Электрон-транспортная цепь

20.

Электрон-транспортная цепь

21.

Электрон-транспортная цепь
Дыхательная цепь является частью процесса окислительного фосфорилирования.
Компоненты дыхательной цепи катализируют перенос электронов от НАДН + Н+ или
восстановленного убихинона (QH2) на молекулярный кислород.
Из-за большой разности окислительно-восстановительных потенциалов донора (НАДН + Н+
и, соответственно, QH2) и акцептора (О2) реакция является высокоэкзергонической.
Большая часть выделяющейся при этом энергии используется для создания градиента
протонов и, наконец, для образования АТФ с помощью АТФ-синтазы.

22.

Электрон-транспортная цепь
Убихинон

23.

Электрон-транспортная цепь
Дыхательная цепь включает три белковых комплекса (комплексы I, III и IV), встроенных во
внутреннюю митохондриальную мембрану, и две подвижные молекулы-переносчики —
убихинон (кофермент Q) и цитохром с.
Сукцинатдегидрогеназа, принадлежащая собственно к цитратному циклу, также может
рассматриваться как комплекс II дыхательной цепи.

24.

НАДН-дегидрогеназный комплекс I
Изменение конформации самого
фермента

25.

Fe-S кластеры

26.

FMN - флавинмононуклеотид
FAD
FMN

27.

Сукцинатдегидрогеназа, комплекс II

28.

Цитохром-bc1, комплекс III

29.

Цитохром-c-оксидаза, комплекс IV

30.

АТФ синтаза

31.

32.

33.

Электрон-транспортная цепь

34.

Сколько АТФ?
При окислении одной молекулы глюкозы в гликолизе образуется 2
молекулы АТФ, тогда как дальнейшее расщепление продуктов
гликолиза в цикле Кребса сопровождается синтезом 38 молекул
АТФ.
Однако это не всегда так, так как выход АТФ зависит от
эффективности АТФ синтазы.

35.

Тест!
1. Как пируват превращается в ацетил-КоА?
2. Какие основные продукты цикла Кребса?
3. В каких стадиях выделяется СО2 в цикле Кребса?
4. В чем функции электрон-транспортной цепи?
5. В чем функции АТФазы? Сколько АТФ синтезируется с 1
молекулы глюкозы в цикле Кребса и ЭТЦ?