جزوات تایپ شده بیوشیمی ۲
دامپزشکی جعفرنژاد دکتر فریده اسفندی پیام نور دکتر عبدالحسین باستانی پیام نور دکتر نوشا سراسری پژهان و دکتر سراسری رام یغمائی پیام نور
()
() :
: “” ؛ -• : ؛ ًً • : ًً : :
: :!() ∆= ∆- ∆∆∆∆: ( ) – ∆( )
∆: ؛∆:
∆= ← ().
∆> ← ∆< ← :
ً ∆∆
؛ (ً ) ًً ًً (% ) .
: ∆= ∆- ∆∆:
∆∆∆() ∆∆() (∆) ∆∆∆:
؛ + ↔ + : ∆: ∆؛ +؛ ‘∆∆=.(∆).
( ) :
( ) :
:
:
) : + → ) : – + → ++ ) : → =+ ∆- :
– :
()!
∆= – ∆∆: – : – – – – (- ) – »: « – »: « : – ∆∆- »: « ؛؛ ؛ — »: « »« (ًً ) ؛ — »: « ًً :
– – @- ∆؛ ∆∆-
∆G آنها منفیتر است انرژي (فسفات) بگیرد و به واکنشهایی که ∆G آنها مثبتتر است انرژي بدهد .
چرا سلول به جاي ATP از 2NADH یا 2FADH استفاده نمیکند؟
زیرا NADH2 ∆G حدودkcal -23 است. مثلاً براي تبدیل A به kcal B3- انرژي نیاز است. اگر NADH براي این واکنش استفاده شود وkcal 3 انرژي اینجا مصرف شودkcal 20 ، به صورت حرارت آزاد میشود. بنابراین سلول مولکولی را استفاده میکند که بهینه باشد و انرژي کمتري تلف شود. یا مثًلاً اگر 2FADH را انتخاب کند ممکن است براي یک واکنش چندین عدد از این مولکول مورد نیاز باشد .
مکانیزمهاي تولید ATP در جانداران :
فسفریلاسیون در سطح سوبسترا ، فتوسنتز ، فسفریلاسیون اکسیداتیو الف) Phosphorilation در سطح سوبسترا :
پیرووات فسفوانول پیرووات
ADP ATP
یعنی در یک واکنش یک گروه فسفات از سطح سوبسترا به ADP منتقل میشود. میزان تولید ATP از این مسیرها خیلی کم و جزئی است که بیشتر هم در سیتوزول اتفاق میافتد .
ب) Photophosphorilation : کلروفیل + فتوسیستم 1 + فتوسیستم2
پ) Oxidative phosphorilation : در طی واکنشهاي اکسیداسیون جزوه بیوشیمی ۲ میگیرد و این اکسیداسیون با فسفریلاسیون جفت میشود و ATP ساخته میشود %99 .ATP سلول در این روش (زنجیره انتقال الکترون) تولید میشود .
زنجیره انتقال الکترون:
زنجیرهي انتقال الکترون در داخل میتوکندري قرار دارد. میتوکندري دو غشا دارد .غشاي بیرونی نسبت به اکثر ترکیبات نفوذ پذیر است ولی غشاي درونی تقریبًاً نفوذ ناپذیر است و تنها غشایی است که حدود 05% آن از پروتئین و 05% آن فسفولیپیدي است .
غشاي درونی به طرف ماتریکس فرورفتگیهایی بنام کریستا دارد و غشایی معادل محیط یک زمین فوتبال ایجاد میکند که در جهت افزایش سطح مفید میتوکندري ایجاد میشود. قسمت داخلی کریستاها مایعی است به نام ماتریکس که آنزیمهاي چرخه کربس و هم چنین آنزیمهاي اکسیدوردوکتاز که اکسیداسیون اسیدهاي چرب را انجام میدهند در داخل آن قرار دارند .
آنزیمهاي گفته شده روي کریستاها قرار دارند و -e را انتقال میدهند و در نهایت ATP تولید میشود .
یک مولکول گلوکز را در نظر بگیرید که طی مسیر گلیکولیز به پیرووات تبدیل میشود. در اینجا 2NADH تولید میشود که مولکول پر انرژي داخل سلول است و در نهایت در زنجیره انتقال -e انرژي آن آزاد شده و 23 تا 43 مولکول ATP ایجاد می-شود .
در غشاي داخلی میتوکندري پروتئینهاي ناقل وجود دارد که شاتلهایی هستند که همزمان فسفات را به داخل وارد کرده و -OH را خارج میکنند. یا همزمان فسفات یا آسپارتات را وارد میکنند. (اینها شاتلهاي معروف غشاي داخلی میتوکندري هستند).
اجزاي زنجیرهي انتقال الکترون: (ترکیباتی که احیا می شوند» H« میگیرند و آنهایی که اکسید میشوند» H« ازدست میدهند)
1)یوبیکینون (کوآنزیم Q) : به نوعی ویتامین محسوب شده و در برخی رژیمها به عنوان دارو تجویز میشود. این کوآنزیم با گرفتن H احیا میشود و با از دست دادن آن اکسید میگردد.
2)پروتئینهاي(مراکز) آهن-گوگرد : داراي هستهي مرکزي آهن است و به تعدادي گوگرد متصل است (مثل 2Fe2S،
4Fe4S4 ،Fe3S) که این گروه آهن-گوگرد از طریق Cys به پروتئینها متصل میشود.
3) سیتوکرومها (انواع: A- A3- B- C) : ساختمان تترا پیرول دارند که در مرکز آن آهن وجود دارد (مثل هم). این آهن با گرفتن الکترون احیا و با از دست دادن آن اکسید میشود .
ساختارهاي بالا به صورت 4 کمپلکس در کنار هم بر روي غشاي داخلی میتوکندري قرار میگیرند:
الف- کمپلکس NADH) I دهیدروژناز ،NADH یوبیکینون ردوکتاز)
کمپلکس I هیدروژن را از NADH میگیرد، آن را اکسید میکند و خود احیا میشود و سپس هیدروژن را به () : – (:)
– ((:)).
IV منتقل میکند .
دانلود رایگان خلاصه کتاب بیوشیمی ۲ pdf
ساختمان آن مشابه ویتامین K است به همین دلیل امروزه به آن یک ویتامین میگویند. این کوآنزیم الکترونها را میگیرد (به شکل احیا شده آن 2QH یا کینول میگویند) و سپس آنها را از دست میدهد و به CoQ در حالت اکسید تبدیل میشود .
CoQ به دلیل حلالیتی که دارد در وسط غشاي داخلی میتوکندري قرار میگیرد، برخلاف سیتوکروم c که در بیرون غشا قرار می گیرد .
2- O 2- +
2 2 2H2 → 2H2O
وارد میشود، قسمت کاتالیتیک تغییر جزوه بیوشیمی ۲ و فقط یک جابهجایی انجام میدهد و این حالت جابهجایی باعث آزادسازي ATPمیگردد و در سنتز نقشی ندارد .
قسمت 1F سه زیر واحد ß دارد (سه جایگاه دارد:). یکی متصل به ADP و فسفات میشود، یکی افزودن فسفات به ADP را کاتالیز میکند و دیگري با آمدن +ATP ، H را آزاد میکند تا جا براي +H خالی شود .
اسید آمینهاي که در اینجا شرکت دارد آسپارتیک اسید است که +H به گروه کربوکسیل آن متصل میشود و بعد از انجام جابهجایی دوباره وارد ماتریکس میشود .
زیر واحد ß زیر واحد اصلی است ولی در سنتز نقش ندارد و نقش آن آزاد کردن ATP است .
نکته: به چه علت ما درباره پتانسیلهاي انتقال الکترون صحبت میکنیم؟
چون کمپلکسهاي غشا بر حسب پتانسیل اکسیداسیون و احیا در زنجیره انتقال الکترون قرار میگیرند. هرچه پتانسیل یک ترکیب بالاتر قرار بگیرد (قدرت احیا کنندگی بیشتر یا ΔV آن منفیتر باشد) بالاتر قرار میگیرد و آن ترکیبی که احیا کنندگی آن کمتر است پایینتر .
چرا انرژي 2NADH بلافاصله پس از آزادسازي به 2O منتقل نمیشود؟
چون اختلاف پتانسیلی که بین 23/0 – و 8/0 – وجود دارد خیلی زیاد است( NADH2 ،ΔV برابر با 23/0 است.) پس ΔG اي که ایجاد میشود خیلی زیاد است و انرژي زیادي به طور ناگهانی آزاد – :
: ( )
: +؛ : : () ، () : ؟ – -() ً ؛ * : —* :
/: ً ًً -؛ فشار 2O کم باشد، انتقال الکترون صورت نمیگیرد ،چون پذیرندهي نهایی الکترون 2O مولکولی است .
نکته: اگر شیب پروتئین وجود نداشته باشد تولید ATP صورت نمیگیرد .
نسبت ADP/ATP : داخل ماتریکس باید به میزان کافی ADP وجود داشته باشد. اگر این نسبت کم باشد تولیدATP صورت
ضریب فسفریلاسیون یا نسبت P/O: به میزان ATP ساخته شده به ازاي هر اتم اکسیژن مصرف شده گفته میشود. این ضریب در حضور مواد uncoupler کاهش مییابد .
نکتهي مهم؛ تنظیم زنجیرهي انتقال الکترون :
، فشار 2O ، شیب +H ، این عوامل هرچه بالاتر باشند، میزان تولید ATP بیشتر خواهد بود.
@Gene_Expression
متابولیسم لیپیدها :
ساختمان چربیها تشکیل شده از اسیدهاي چرب(گروه کربوکسیل + الکل). بر اساس نوع الکل انواع مختلفی چربی وجود دارد. مثًلاً اگر الکل کلسترول باشد چربیهایی که ساخته میشوند استروئیدها هستند. اگر الکل گلیسرول باشد چربی تريگلیسیرید یا فسفولیپید میشود و اگر اسفینگوزین باشد انواع مختلف دیگري از چربیها ساخته میشوند.
چربیها تشکیل شدهاند از یک زنجیره هیدروکربنی که داراي یک گروه کربوکسیل است. چربیها ممکن است اشباع یا غیر اشباع باشند و اگر غیر اشباع باشند داراي پیوندهاي دو یا سه گانهاند .
چربیها به چند روش نامگذاري میشوند:
مثلاً نامگذاري امگا: آخرین کربن متیل از انتهاي جزوه بیوشیمی ۲ را که در نظر بگیریم امگا است .
اعمال چربی ها :
1- به عنوان مولکولهاي سوختی: هر وقت بدن به ATP نیاز داشته باشد، چربیها تجزیه شده و مورد استفاده قرار می- گیرند .
2-در ساختمان غشاها: در غشاي تمام سلولهاي بدن، همچنین، هستک، هسته، وزیکول و تمام ارگانلهاي سلولی حضور دارند. (این نقش بر عهده فسفوگلیسیریدهاست).
3- پیامبر داخل سلولی: یکی از مهمترین آنها 3 IPاست.(اینیزیتو تري فسفات)
4-فسفولیپیدهاي غشا محل اتصالی براي پروتئینها هستند .
مثلاً در سطح RBC چهار نوع گلیکوپروتئین مختلف وجود دارد یا در میونها انواع رسپتورهاي پروتئینی براي هورمون- هاي مختلف وجود دارد .
چرا چربیها منبع اصلی انرژي هستند؟
1-شکل ذخیره آنها کامًلاً احیا شده است. (به صورت –2CH یا زنجیرههاي آیوپاتیک ( CH3-CH2) n COOH
2- هیچ مولکول آبی در ساختمان آن نیست یعنی مشابه قندها هیدراته نیستند .
مثلاً در فردي که 46 کیلوگرم وزن دارد 01 تا 11 کیلوگرم از وزن او تريگلیسیرید است که تا حدود چند ماه می تواند تأمین کننده انرژي باشد. اگر همان مقدار انرژي به صورت گلیکوژن میبود، وزن فرد بیش از 001 کیلوگرم میشد! در نتیجه توسط لیپیدها انرژي زیاد با حجم کمتر در اختیار فرد قرار میگیرد .
نحوه هضم و جذب چربی:
09 درصد از هر 051 گرم چربی مصرفی( روغن نباتی؛ نام آزمایشگاهی=تی جی) در روز تريآسیلگلیسرول یا تري- گلیسیرید است که از یک گلیسیرول و سه اسید چرب تشکیل شده است. از بقیه 051 گرم چربی مصرفی روزانه 10 درصد آن استر کلسترول، فسفولیپید و اسیدهاي چرب و کلسترول آزاد است .
آنزیمهاي مؤثر در تجزیه چربیها در بدن:
اولین آنها آنزیم لیپاز معدي و لیپاز بزاقی است که حدود 03 درصد چربیها را تجزیه میکنند. (بیشترین اثر آن روي اسیدهاي چرب زنجیره کوتاه با 4 تا 8 کربن است که در ساختار مارگارین یا کره نباتی دیده میشود) .
TGها انواع مختلفی دارند: اگر تعداد کربن اسید چرب آنها بین8-4 عدد بود زنجیر کوتاه و اگر تعداد کربن بین02-81 عدد باشد، جزء TGها با زنجیر بلند طبقه بندي میشوند .
07 درصد بقیه توسط لیپاز پانکراسی انجام میشود که از کربن 1 و 3گلیسرول در تريگلیسیرید، اسید چرب را جدا کردهو آن را به مونوآسیلگلیسرول تبدیل میکند که بعد مونوآسیلگلیسرول توسط لیپاز رودهاي در حاشیه مخطط به اسید چرب و گلیسرول تبدیل میشود. عمل لیپاز پانکراسی توسط اسیدهاي صفراوي و شرایط قلیایی روده تسهیل میشود بدین ترتیب که سطح اثر آنزیم را افزایش میدهند .
بقیه تريگلیسیرید وارد دوازدهه شده و در آنجا (): :-:
: : ().ًً = + + = & + = ().(و یک سر ناقطبی) و ساختار کرويمانند ایجاد میکنند. ساختارهاي میسل مانند با ساختارهاي پروتئینی دیگري ترکیب شده به نام آپولیپوپروتئین و تولید لیپوپروتئین میکنند که وارد جریان خون شده و به سایر بافتها میرود .
لیپوپروتئین که در سلول رودهاي ایجاد میشود شیلومیکرون نام دارد که وارد جریان خون شده و چربیها را در بدن منتقل میکند. زیرا چربیها و ویتامینهاي محلول در چربی در خون محلول نبوده و باید به صورت لیپو پروتئین حمل شوند .
اورلیاستات orlistate: آنزیم لیپاز پانکراسی را محدود میکند. امروزه یکی از مشکلات جوامع چاقی است که عاملبسیار از بیماريهاي قلبی و عروقی میباشد. داروهاي تولید شده در این زمینه در جهت کاهش چربی است. این داروها باعث میشوند لیپاز پانکراسی 07 % فعالیت خود را داشته باشد و مقدار زیادي تريگلیسیرید از طریق مدفوع دفع شود وزچربی خون کاهش یابد .
منابع تريگلیسیرید در بدن:
1- اولین منبع رژیم غذایی یا TG اگزوژن است .
2- یک سري از تريگلیسیرید ها در سلولهاي بافت چربی قرار دارند.
3- مقداري هم در سیستم کبدي وجود دارد. (هپاتیک سینتتیک)
بیشترین منبع ذخیره انرژي بدن اسیدهاي چرب یا چربیهاست.(48%) بعد پروتئین ها(51%) و بعد کربوهیدراتها یا قندها با سهم کمتر از یک درصد .
متابولیسم لیپوپروتئینها:
لیپوپروتئینها در آترو اسکلرویز نقش دارند. یعنی رسوب چربی در جدار عروق کرونري که منجر به سکته قلبی میشود .
که این اتفاق در اثر اختلال در متابولیسم لیپیدها و لیپوپروتئینها میافتد .
آپولیپوپروتئینها انواع مختلفی دارند:
1-محیطی یا peripheral که در اطراف ساختار میسل مانند است. (قابلیت جابهجایی از یک لیپوپروتئین به لیپوپروتئین دیگر را دارد زیرا پیوندهاي آن هیدروفوب هستند نه کوالانسی)
2-مرکزي یا internal که به داخل میسل چربی نفوذ میکند و جزء آپوپروتئینهاي اصلی لیپوپروتئینها هستند.
نقش آپوپروتئینها:
1-با اتصال به ساختارهاي میسل جزوه بیوشیمی ۲ و ایجاد حلالیت براي چربیها در خون در حمل چربیها به بافتهاي –:
: – – : – : : () (**؛
فهرست مطالب