Salut și bine v-am regăsit la o nouă lecție de biologie! Sper că sunteți bine cu toții și mai ales sper că sunteți pregătiți pentru lecția de astăzi, pentru că astăzi vom începe Metabolismul în sfârșit. Știu că e un capitol pe care...
Foarte mulți le așteptați, așa că în sfârșit astăzi vom începe să discutăm despre el. Despre metabolism e un capitol, să zic, un pic mai dificil, deoarece trebuie foarte bine înțeles. Veți vedea că odată ce înțelegeți despre ce e vorba la metabolism, nu va mai fi la fel de greu.
Dar dificultatea lui constă exact în acest lucru, că trebuie foarte, foarte bine înțeles și trebuie înțeles logic. Bun, deci în lecția de astăzi noi vom vorbi despre ce înseamnă metabolismul în sine, adică despre anabolism și catabolism și vom vorbi despre metabolismul intermediar al glucidelor, așa că faceți-vă comozi, astăzi va fi o lecție mai lungă. Bun, metabolismul reprezintă totalitatea reacțiilor biochimice de sinteză, adică de producere, ori de degradare sau de distrugere.
cu consum sau cu producere de energie care au loc în organismele vii. Deci, metabolismul reprezintă toate acele reacții care fie produc o substanță, fie o distrug și în urma acestor procese fie rezultă energie, fie se consumă energie. Asta este metabolismul. Toate aceste reacții au drept rezultat menținerea vieții și adaptarea organismelor la condițiile mediului înconjurător cu care se realizează un schimb permanent de substanțe și energie. Deci, metabolismul, prin ceea ce face, asigură viața, da?
Deci, practic, noi nu am putea trăi dacă nu ar exista acest metabolism. Și datorită acestui metabolism, organismul nostru realizează permanent un schimb de energie și de substanțe cu mediul înconjurător. În funcție de sensul biologic al acestor reacții biochimice, procesele metabolice pot fi de tip catabolic sau anabolic, potențându-se sau insibându-se reciproc.
Deci, metabolismul îi împărțit în două, și anume în anabolism și în catabolism. Aceste procese de anabolism și catabolism există în același timp și se produc în același timp, doar că sensurile lor sunt opuse. Deci, ideea este că nu există, acum avem anabolism, apoi se oprește anabolismul și începe catabolismul. Nu, nu există așa ceva. Ele se produc în același timp, în paralel, dar în sensuri opuse.
Ce înseamnă că se pot oprește? potența sau inhiba reciproc, pot să se accentueze, spre exemplu să zicem că anabolismul poate să accentueze catabolismul sau invers, sau anabolismul poate să inhibe catabolismul sau invers. Deci sunt două procese, au loc în același timp, paralel, în sensuri opuse, dar sunt dependente unul de celălalt.
Bun, și începem cu catabolismul. Și ce reprezintă catabolismul? Reprezintă acele procese care duc la descompunerea sau degradarea unei molecule cu producerea unor alte molecule și cel mai important cu producerea de energie.
Deci, din catabolism va rezulta întotdeauna energie. Și atunci, dintr-o moleculă... A, să spunem, da?
Prin catabolism, această moleculă A va fi descompusă într-o moleculă B plus o moleculă C, să spunem, și plus energie. Energie reprezentată sub formă de ATP. Ce este acest ATP? ATP-ul este acid adenozin trifosfat, așa se numește.
El este cel care înmagazinează energia existentă în corp. Deci, dintr-o reacție în urma căruia rezultă energie, energia rezultată din această reacție, o parte din ea, va fi înmagazinată în ATP, adică, practic, va fi introdusă, să spunem așa, în ATP. Acest ATP, cum am spus, este Acid adenozin trifosfat, deci remarcat trifosfat, conține trei legături fosfat.
Ținem minte acest lucru, este important. Deci, catabolismul este reprezentat de reacțiile chimice în cadrul cărora are loc descompunerea substanțelor macromoleculare care provin din alimente, adică substanțe exogene. Exogen înseamnă că provine din afara corpului. Sau... substanțe care provin din interiorul corpului, adică substanțe endogene.
Prin catabolism, aceste substanțe exogene sau Endogene sunt descompuse până la constituenți simpli. De exemplu, cum descompunem proteinele. Proteinele prin catabolism vor fi descompuse până la aminoacizi.
Aminoacizii sunt acei constituenți simpli. Deci asta înseamnă catabolismul. Luăm o moleculă A pe care o vom descompune în molecule mai mici, în constituenți simpli.
Și prin această descompunere va rezulta obligatoriu energie. O parte din energia rezultată prin procesele catabolice de la nivel celular și mai exact 5-5% se pierde sub formă de căldură. Deci remarcați că nu toată energia care se produce prin catabolism va fi înmagazinată sub formă de ATP. Doar o parte, da? 5-5% se va pierde sub formă de căldură, iar ceilalți 45% vor fi înmagazinați sub formă de ATP.
Restul de energie se depozitează în compuș care, datorită cantității mari de energie pe care o pot înmagazina, poartă denumirea de compuși macroergic, ca de exemplu acidul adenozin trifosforic. Vi se spune în carte, dar țineți minte, îl putem numi și trifosfat. Mie mi se pare mai logic să-l numesc trifosfat, deoarece conține grupări fosfat, da?
Dar este destul de corect, fie că îi spunem trifosforic, fie că îi spunem trifosfat. Deci... Din catabolism, energia care se produce, 5-5% din ea se pierde sub formă de căldură și restul va fi înmagazinată în compuși macroergic, ca exemplu ATP-ul.
Procesele de tip anabolic, adică anabolismul, sunt exact opusul catabolismului. Și anume, în anabolism va fi sintetizată o substanță. Și în anabolism, întotdeauna pentru sinteza unei substanțe se va... consuma energia.
Și atunci, în anabolism, avem o moleculă B plus o moleculă C plus ATP-ul, plus energia, toate acestea împreună vor sintetiza o moleculă A. Acesta este anabolismul. Deci, remarcați, este exact opusul catabolismului, da? Deci luăm două, trei molecule plus energie și toate acestea împreună vor sintetiza o nouă moleculă. Practic, procesele de tip anabolic au ca rezultat producerea de substanțe cu consum de energie, da?
Deci producem o nouă moleculă și pentru producerea acestei noi molecule se va utiliza energie, se va utiliza ATP. Anabolismul constă în totalitatea reacțiilor biochimice care prin utilizarea moleculelor absorbite la nivelul tubului gestiv sau rezultate din procesele catabolice și consum energetic refac macromoleculele uzate din structurile celulare asigurând creșterea, dezvoltarea organismului și realizarea funcțiilor sale. Deci, ce ni se spune aici?
Pentru anabolism pot fi Utilizate substanțele absorbite în tubul digestiv, deci luăm de exemplu aminoacizi absorbiți în tubul digestiv și cu ei sintetizăm proteine. Sinteza proteinelor este un proces de anabolism. Sau putem folosi moleculele rezultate din catabolism, acestea B și C, și cu acelea două să sintetizăm o altă moleculă.
Deci, cum am spus, anabolismul și catabolismul sunt dependente una de cealaltă. Energia care se produce în... Catabolism va fi utilizată în anabolism pentru sinteză. La fel, moleculele sintetizate în anabolism pot fi descompuse prin catabolism.
Produsii rezultați în urma catabolismului, aceste molecule B și C, pot și ele fi utilizate pentru sinteza unei alte molecule prin anabolism. Deci aceste procese, anabolism și catabolism, sunt dependente unul de celălalt au loc în același timp, în sensuri diferite ce este drept. Deci nu există perioade, acum avem anabolism, se oprește anabolismul, începe catabolismul. Nu există așa ceva.
Ele au loc în același timp, dar în sensuri opuse și sunt dependente unele de celelalte. Procesele aceste anabolice și catabolice trebuie să fie întotdeauna în echilibru. În cazul în care unul din ele este mai accentuat, de obicei este o problemă. Dar, aveți grijă, există câteva perioade din timpul vieții în care unul din aceste două procese poate să fie mai accentuat. Dar acelea sunt perioade normale, deci nu reprezintă o problemă.
De exemplu, anabolismul poate să predomine la vârstele tinere atunci când are loc diviziunea accelerată a celurilor și diferențarea lor în cursul perioadelor de convalescență. Deci, ce înseamnă la vârstele tinere? Înseamnă că la copii și la adolescenți predomină anabolismul. De ce?
E nevoie să se sintetizeze substanțe pentru a ajuta la creșterea organismului. Și mai predomină anabolismul în perioadele de convalescență, adică după o anumită boală. Pentru că după o anumită boală organismul trebuie să se refacă și atunci din nou predomină anabolismul pentru a reface organismul.
Dar... Faptul că predomina anabolismul nu înseamnă că acest catabolism s-a oprit definitiv, nu. Doar că anabolismul este un pic mai accentuat.
În schimb, catabolismul poate să predomine în timpul unui efort fizic accentuat sau la bătrânețe. Pentru că în timpul unui efort fizic, da, se consumă niște substanțe pentru a se produce energie. Și atunci catabolismul este mai accentuat. La bătrânețe, corpul fiind mai bătrân, da... automat începe să se degradeze și atunci prin această degradare practic are loc catabolismul.
Din nou, faptul că predomină catabolismul nu înseamnă că anabolismul s-a oprit complet, da? E doar o perioadă în care unul este un pic mai predominant față de celălalt. Bun, și începem să vorbim despre metabolismul intermediar, da?
Deci, tot metabolismul acesta este structurat în principiu în două porți, și anume în metabolism intermediar, Și în metabolism energetic. Noi vom începe să vorbim despre metabolismul intermediar în lecția de astăzi și în lecția viitoare. În lecția de astăzi vorbim despre metabolismul intermediar al glucidelor, în cea viitoare despre cel al lipidelor și proteine.
Ce reprezintă metabolismul intermediar? Reprezintă... totalitatea reacțiilor chimice la care participă produsii absorbiți la nivelul tubului digestiv. Deci, ce se întâmplă cu ce s-a absorbit în tubul digestiv după ce acești produs au ajuns la celule?
Aceste reacții realizează înglobarea aceștor produs în edificiile macromoleculare, ce înseamnă edificii macromoleculare, practic în un fel de depozite de substanțe. Deci, aceste reacții realizează înglobarea acestor produs în edificiile macromoleculare ale organismului sau degradarea acestora până la forme excretabile. Deci, ceea ce s-a absorbit din tubul digestiv poate să ia două sensuri.
Fie participă la sinteza unei alte substanțe, fie este degradat până la niște forme de excreție, de exemplu până la dioxid de carbon și apă, să presupune. care știm dioxidul de carbon va fi eliminat prin plămâni, apa și ea o parte va fi eliminată prin urină. Deci ceea ce se absorbe din tubul digestiv poate să plece în două sensuri, fie participă la sinteza unei noi substanțe, fie este descompus.
Dacă participă la sinteza unei noi substanțe, participă la un proces de anabolism, dacă se descompune, participă la un proces de catabolism. Desfășurarea reacțiilor este posibilă datorită enzimelor care au rol de biocatalizator. Ce înseamnă acest rol de biocatalizator? Înseamnă că respectiva enzimă practic va ajuta la producerea reacției. Dacă nu ar exista acea enzimă, reacția respectivă nu s-ar produce.
Bun, și începem să vorbim despre metabolismul intermediar al glucidel. Ni se spune așa că glucoza, fructoza și galactoza sunt glucidele absorbite în tubul digestiv și care ajung pe calea venei porte la ficat. Am văzut asta la digestiv.
Aceste trei glucide se absorb în sânge și ajung prima dată la ficat prin vena port. La ficat, galactoza în totalitate și cea mai mare parte a fructozei sunt transformate printr-o serie de reacții în glucoză. Și asta pentru că glucoza este glucidul cel mai preferat al organismului.
Deci galactoza, Toată galactoza și cea mai mare parte din fructoză se vor transforma în glucoză la nivelul ficatului. Glucoza este forma de utilizare preferențială a hexozelor. Ce sunt hexozele? Hexozele sunt monozaharide, cum sunt glucoză, fructoză, galactoza, dar care au în structura lor 6 atomi de carbon. Deci hexo, da?
Vine de la 6. Hexoze sunt glucide, monoglucide. monozaharide, da? Care au în structura lor 6 atomi de carbon.
Și ca exemplu sunt glucoza, galactoza și fructoza. Acestea sunt hexoze, da? Fiecare are 6 atomi de carbon. Deci, cum am spus, glucoza este forma de utilizare preferențială a hexozelor de către toate celulele.
Deci, glucoza este glucidul cel mai preferat și cel mai folosit de către celule. La nivelul ficatului, glucoza poate fi stocată sub formă de glicogen. Adică prin glicogenogeneză, da, deci procesul de formare al glicogenului. Îl numim glicogenogeneză. Ori poate fi utilizată printr-o serie de reacții metabolice, și anume glicoliza, pentru a se obține energie.
Deci, în ficat, glucoza poate să meargă în două direcții, da? Glucoza, și anume, fie să se transforme în glicogen, fie să fie descompusă cu obținerea unor produs excretabili, și anume, dioxid de carbon, apă, aceștia sunt produse excretabile și se mai obține și ATP, adică energie. Deci, glucoza, pentru a se transforma în glicogen, participă la procesul de glicogenogeniză, care este un proces de anabolism.
În schimb, pentru a fi descompusă prin procesul de glicoliză, este un proces de catabolism. Deci, observați, glucoza în ficat poate să meargă în acele două sensuri. fie într-un proces de anabolism în care ajută la sinteza unei alte molecule, fie într-unul de catabolism în care glucoza este descompusă până la niște produs excretabili. În restul organismului, glucoza poate să participe la foarte multe procese. Și anume, avem aici glucoza, da?
Primul proces la care poate să participe glucoza în organism este procesul de glicogenogeneză, și anume, este transformarea glucozei în glicogen. Acesta este procesul de glicogenogeneză. Deci, geneză înseamnă întotdeauna sinteză, adică formare de ceva.
Glicogenogeneză înseamnă sinteză de glicogen și acest lucru se realizează cu ajutorul glucozei. Cel de-al doilea proces în care este implicată glucoza este procesul de glicogenoliză, care este exact opusul glicogenogenezei. nume, glicogenul va fi descompus în glucoză și acest proces se numește glicogenoliză. Rețineți, orice proces terminat în geneză, da?
Este un proces de anabolism și înseamnă că acolo se sintetizează ceva. Orice proces terminat cu liza este un proces de catabolism și acolo înseamnă că se descompune ceva. Da? Deci, Sinteza glicogenului din glucoză se numește glicogenogeneză, descompunerea glicogenului în glucoză se numește glicogenoliză.
Un alt proces la care participă glucoza este procesul de glicoliză, adică glucoza este descompusă până la dioxid de carbon plus apă plus energie, cel mai important. Deci, glicoliza înseamnă descompunerea glucozei. Un alt proces în care este implicată glucoza este procesul de glucogeneză, și anume formarea de glucoză din produs glucidici. Deci voi scrie aici produs glucidici prin procesul de glucogeneză.
Se transformă în glucoză, da? Deci, geneză, formare de glucoză. Un alt proces la care participă glucoza este gluconeogeneza, și anume, formarea de glucoză din produs non-glucidici, spre exemplu, din aminoacizi sau din lipide, da? Deci, luăm aminoacizi și îi vom transforma în glucoză.
Procesul se numește gluconeogeneza, da? Deci, din produs non-glucidici, prin gluconeogeneza. Deci remarcați, neogeneză, adică formare de nou, cum s-ar spune, dintr-un produs care nu are treabă cu glucidele, da?
Deci luăm din aminoacid și facem glucoză prin procesul de gluconeogeneză. Și un alt proces la care participă glucoza este procesul de lipogeneză, și anume transformarea glucozei în lipide, da? Și anume prin procesul de lipogeneză.
Deci lipolipide, geneză, formare, da? Formare de lipide. Acestea sunt toate procesele la care participă glucoza. Și le vom lua și le vom discuta pe fiecare în parte.
Cum am spus, rețineți, orice se termină cu geneză este anabolism, înseamnă sinteză de o anumită substanță. Orice se termină cu liza înseamnă catabolism și înseamnă descompunerea unei anumite substanțe. Bun? și începem să vorbim despre primul proces, este procesul de glicogenogeneză. Deci glicogenogeneză.
Ce înseamnă? Înseamnă este procesul de formare a glicogenului din glucoză, adică glucoza va fi... fi transformată în glicogen. Procesul se numește glicogenogeneză, da? Deci, glico-geno...
Glicogenul este un polimer al glucozei cu moleculă foarte mare. Deci ce este glicogenul? El este, practic, o moleculă foarte, foarte mare, formată din mai multe molecule de glucoză. Asta înseamnă polimer al glucozei. Practic, mai multe molecule de glucoză împreună...
formează o moleculă mare de glicogen. Glicogenogeniza are loc la nivelul diferitelor celule din organism, dar mai ales în ficat și în mușchi. Glicogenul acesta este o substanță de depozit.
Da, deci glucoza, în momentul în care este mai multă, ea se transformă în glicogen, glicogenul fiind forma de depozit a glucozei în organism. Cum am spus, procesul se numește glicogenogeneze. Procesul opus glicogenogenezei este practic glicogenoliza și reprezintă efectiv procesul de descompunere al glicogenului cu formare de glucoză. Deci avem aici glicogenoliza.
Cum am spus, glicogenul e o formă de depozit a glucozei care poate fi mobilizată cu ușurință la nevoie printr-o serie de reacții de depolimerizare. Acest proces poartă numele de glicogenoliză. Deci, în momentul în care este nevoie de glucoză, glicogenul practic poate să fie descompus înapoi în glucoză prin reacții de depolimerizare. Dacă transformarea glucozei în glicogen este o reacție de polimerizare, pentru că se pun mai multe molecule de glucoză la un loc și formează una de glicogen, reacția de glicogenoliză, de descompunerea glicogenului în glucoză, este o reacție de depolimerizare.
Pentru că din acea moleculă mare de glicogen se descompun mai multe molecule de glucoză. Și asta are loc atunci când Este nevoie de glucoză în organism, da? Și atunci, automat, glicogenul este foarte, foarte ușor de descompus înapoi în glucoză prin procesul de glicogenoliză. Procesul acesta de glicogenoliză este activat de către adrenalină și glucagon, deci de niște hormoni.
Cine nu-și mai aduce aminte de hormoni de glande endocrine, vă rog să repetați lecțiile despre glandele endocrine, pentru că altfel nu veți înțelege metabolismul, da? Trebuie să știți foarte bine ce face fiecare hormon pentru că ne vom întâlni foarte foarte des cu ei la metabolism. Deci reținem, procesul de glicogenoliză este activat de către adrenalină și glucagon.
Bun, trecem mai departe la glicoliză. Glicoliza înseamnă descompunerea glucozei. Bun, glicoliza este procesul de descompunerea glucozei în două molecule de acid. piruvic.
Deci reținem că glicoliza este strict acest proces, glucoză în două molecule de acid piruvic. Ceea ce se întâmplă mai departe cu acidul piruvic de ajunge să fie descompus până la dioxid de carbon, apă și energie, nu se mai numește tot glicoliza, da? Deci, practic, glicoliza este cea care va iniția procesul de descompunere totală a glucozei până la obținerea de energie.
Dar glicoliza este strict de la glucoză până la două molecule de acid piruvic. Deci, procesul de obținerea energiei din glucoză se poate realiza în două moduri, și anume, în prezența oxigenului sau în absența oxigenului, deci cu participarea oxigenului sau fără participarea oxigenului. Atunci când participă oxigenul, îi spunem oxidare completă a glucozei, da?
Atunci când nu participă oxigenul, îi vom spune glicoliză anaerobă. Și vom lua și vom vorbi despre fiecare în parte. Și anume, începem cu oxidarea completa glucozei, practic acolo unde participă oxigen.
Oxidarea aceasta completă reprezintă descompunerea unei molecule de glucoză până la apă, dioxid de carbon și cu obținere de energie, de ATP. Practic, această oxidare completă a glucozei este compusă din două etape, și anume, din glicoliza propriu-zisă, da, deci din transformarea glucozei în acid piruvic, această etapă nu necesită oxigen. Iar cea de-a doua etapă a oxidării complete este o etapă aerobă, adică care are nevoie de oxigen și care cuprinde formarea de acetilcoenzima A, ciclu creps și fosforilarea oxidativă.
Deci... Glucoza ca să se descompună complet până la obținere de energie trece prin două mari etape, și anume glicoliza propriu zisă care nu are nevoie de oxigen și apoi o etapă aerobă adică cu oxigen care la rândul ei este împărțită în trei etape, și anume formare de acetilcoenzima, ciclu creps și fosforilarea oxidativă. Bun, deci ideea este că descompunerea completa a glucozei, oxidarea completă, începe în absența oxigenului și se termină cu prezența oxigenului, deci cu participarea lui. Și acum haideți să vedem care sunt etapele, și anume, prima etapă din oxidarea completă Este glicoliza, da? Și atunci, glucoza prin glicoliză va fi transformată în două molecule de acid piruvic.
Deci reținem că o moleculă de glucoză prin glicoliză va fi transformată în două molecule de acid piruvic. Acest proces de transformare a glucozei în două molecule de acid piruvic are loc în 10 trepte de reacții chimice. Ce înseamnă asta?
Înseamnă că între glucoză și acid piruvic există 10 reacții. Deci glucoza nu trece așa simplu în acid piruvic, sunt nevoie de 10 reacții pentru a se ajunge la acid piruvic și toate aceste reacții, într-un cuvânt, le vom numi glicoliza. Fiecare treaptă. acestor reacții, deci fiecare din aceste reacții este catalizată de o enzimă proteică specifică.
Glicoliza are loc în citoplasma celulei și în absența oxigenului. Deci tot metabolismul, țineți minte, are loc în celulă, numai că în diferite zone ale celului. Despre glicoliza, țineți minte că ea are loc în citoplasma celulei și nu necesită oxigen.
Deci voi scrie aici fără O2, fără oxigen. Din această glicoliză, pe lângă formare de acid piruvic, se vor mai forma două molecule de ATP. Deci, din glicoliză vor ieși două molecule de ATP.
Atâta energie se obține în urma acestor procese. Dintr-o moleculă de glucoză se obțin două molecule de acid piruvic și două molecule de ATP. Pe lângă acestea, tot din glicoliză se va mai obține hidrogen.
Vom vedea mai departe de ce este nevoie de acest hidrogen. Deci, despre glicoliză are loc în citoplasma celulei fără oxigen și se formează două molecule de acid piruvic, două molecule de ATP și hidrogen. Mai departe. Tot procesul de la acid piruvic și până la final va necesita oxigen.
Și atunci, în prezența oxigenului, deci voi scrie aici plus oxigen, acidul piruvic, cele două molecule de acid piruvic, vor fi transformate în două molecule de acetilcoenzima A. Deci aceasta este cea de-a doua etapă a oxidării complete, este formarea de acetilcoenzima A. Ea se realizează în prezența oxigenului și din cele două molecule de acid piruvic se vor forma două molecule de acetilcoenzima A și are nevoie de oxigen.
Reținem despre această etapă că nu se formează ATP. Mai departe, acetilcoenzima A va intra în ciclul Krebs. Este cea de-a treia etapă a oxidării complete, este ciclul Krebs.
Și atunci, ciclul Krebs are loc în mitocondrii, unde acetilcoenzima A va intra în ciclul Krebs. sau ciclul acizilor tricaboxiliș, se mai numește. Deci, cele două molecule de acetilcoenzima vor participa la ciclul Krebs, care este un șir de reacții.
Deci, ciclul Krebs este ceva foarte complex. La ciclul Krebs va participa și oxigenul, deci voi scrie aici plus oxigen, pentru că la ciclul Krebs este obligatoriu să participe oxigenul. În urma acestui ciclu Krebs se vor forma două molecule de ATP.
Deci după ciclu creps vom obține 2 ATP și la fel vom mai obține hidrogen. După ce se finalizează ciclu creps și se obțin cele două molecule de ATP și hidrogenul, ei bine, hidrogenul produs în ciclu creps și cel produs în glicoliză vor intra în procesul de fosforilare oxidativă, care este ultima etapă a oxidării complete a glucozei în prezența oxigenului. Deci...
Hidrogenul din glicoliză plus hidrogenul din ciclul Krebs, amândouă, vor intra în fosforilarea oxidativă. Această fosforilare oxidativă. și ea se realizează în prezența oxigenului, deci plus oxigen și are loc și ea tot în mitocondrie. Acest hidrogen, da, care intră în fosforilarea oxidativă, va fi oxidat efectiv cu ajutorul oxigenului.
Acest proces are loc în mitocondrii și este extrem de complex și se realizează datorită prezenței la nivelul mitocondrilor a unor structuri speciale care prin reacții controlate enzimatic furnizează energie care se va înmagazina sub formă de ATP. În urma acestei fosforilări oxidative se vor obține 34 de molecule de ATP. Deci, chit că glicoliza și ciclu creps sunt foarte complexe, sunt foarte multe reacții acolo, în urma lor se obține foarte puțină energie, numai 2. numai două molecule de ATP din glicoliză și numai două molecule de ATP din ciclul Krebs. În schimb, în fosforilarea oxidativă vom obține 34 de molecule de ATP. Fosforilarea oxidativă se realizează prin oxidarea hidrogenului obținut în glicoliză și în ciclul Krebs.
Deci asta este oxidarea completa glucozei, da? Reținem că glicoliza nu necesită oxigen, deci asta este un nu aici. Și se formează acid piruvic. După formarea acidului piruvic, toate etapele mai încolo vor avea nevoie de oxigen.
Deci formarea acidului cu enzima A are nevoie de oxigen, ciclu creps are nevoie de oxigen, fosforilarea oxidativă are nevoie de oxigen. Reținem că ATP-ul se formează prin glicoliză, prin ciclu creps și prin fosforilare oxidativă. Și reținem iară că cel mai mult ATP se obține prin fosforilare oxidativă. Și atunci dacă este să facem un calcul... Prin oxidarea completa a glucozei vom obtine in total 38 de molecule de ATP, si anume 2 din glicoliza, 2 din ciclu creps si 34 din fosforilare oxidativa.
Deci, descompunerea glucozei cu ajutorul oxigenului duce la formare de 38 de molecule de ATP. Ni se spune asa? In carte ca...
Cu toată complexitatea glicolizei și a ciclului Krebs, în timpul acestor procese se sintetizează cantități mici de ATP. Cea mai mare parte a cantității de ATP furnizată de o moleculă de glucoză, deci aproximativ 95%, se va sintetiza în timpul fosforilării oxidative desfășurate în mitocondrii. Deci, cum am spus, cel mai mult se formează în fosforilarea oxidativă 95% din tot ATP-ul produs prin oxidarea. Și atunci, dacă e să facem... Așa, un scurt calcul.
Fără oxigen, în glicoliză, se formează două molecule de ATP, dar în momentul în care intră oxigenul în oxidarea completă, se vor forma 36 de molecule de ATP. De unde? Păi, două din ciclu creps și 34 din fosforilare, care și are nevoie de oxigen. Deci, în absența oxigenului se vor forma două molecule de ATP, în prezența oxigenului se vor forma 36. De glucoză se va forma 38 de molecule de ATP plus dioxid de carbon plus apă. Pentru că din aceste procese pe lângă ATP, pe lângă hidrogen, evident mai rezultă dioxid de carbon și apă, dar nu este menționat în carte, nu trebuie să învățați exact din care anume.
Rețineți că finalul complet este cu 38 de molecule de ATP, dioxid de carbon și apă. Și toate acestea... obținute dintr-o singură moleculă de glucoză.
Deci o moleculă de glucoză va duce în final la 38 de molecule de ATP, asta dacă glucoza va fi descompusă cu ajutorul oxigenului. Eficiența transferului de energie prin catabolismul unui mol de glucoză este de 66%. Restul de 44% se transformă în căldură.
Ce înseamnă acest lucru? Că doar 66% din energia obținută prin descompunerea glucozei este de 64%. va fi înmagazinată sub formă de ATP. Restul de sucționat se va pierde prin căldură.
Trebuie supliniat rolul pe care îl are ADP-ul în controlul glicolizei și al oxidării glucozei, deoarece el este necesar în diferite etape pentru a fi convertit la ATP. Absența ADP-ului duce la stoparea degradării moleculei de glucoză, așadar, odată ce tot ATP-ul din celul a fost transformat în ATP. Pe întreg procesul glicolitic și oxidativ se oprește.
Deci, ce sunt acestea? Avem ADP și ATP. ADP-ul este acid adenozin difosfat. ATP-ul este acid adenozin trifosfat. Deci, ADP are două.
grupări fosfat în moleculă, iar ATP-ul are trei grupări fosfat în moleculă, deci difosfat, trifosfat. Care e legătura între ele? Ei bine, pentru a se sintetiza ATP, deci acesta care înmagazinează energie, este nevoie de ADP. Și anume, ADP-ul, dacă mai primește o grupare fosfat, se va transforma în ATP. Pentru că avem două grupări fosfat, îi mai dăm una și atunci vom fi trei grupări fosfat și se va transforma în ATP.
În momentul în care ADP-ul nu mai există în celulă, se va opri sinteza de ATP, pentru că acest ADP este necesar, este obligatoriu să existe în celulă pentru a se putea forma ATP. La fel, ATP-ul poate să fie și el transformat în ADP dacă... pierde o grupare fosfat.
Pentru că de la 3 grupări fosfat va pierde una, se va transforma în ADP. Deci reținem, ADP-ul este obligatoriu pentru sinteza de ATP. Când nu mai există ADP în celulă, ATP-ul nu mai poate fi sintetizat pentru că la ADP îi se va mai da o grupare fosfat și astfel se va transforma în ATP. Bun, un lucru important. Cum am spus, glicoliza este acest proces de transformare a glucozei în acid piruvic.
Dar, în unele cărți veți mai întâlni termenul de glicoliza aerobă, care se va referi la întreg procesul de oxidare completă, deoarece procesul se realizează cu ajutorul oxigenului. În alte cărți, prin glicoliza aerobă, se vor referi strict la etapele care necesită oxigen, și anume strict de aici, de la acidul. piruvic și până la fosforilare, că de la acid piruvic la acetilcoenzima e nevoie de oxigen, ciclu creps are nevoie de oxigen și fosforilarea are nevoie de oxigen. Deci, aveți grijă, există două variante, da? Fie când vi se spune glicoliza aerobă se referă la întreg procesul de oxidare completă, fie se vor referi la strict la partea aerobă, da?
Cea care necesită oxigen. Ei bine, să spui glicoliza aerobă la întreg procesul nu este chiar cel mai corect, pentru că glicoliza reprezintă strict transformarea glucozii în acid piruvic. Cel mai corect este să-i spunem oxidare completă a glucozei. Dar rețineți și aceste excepții de această glicoliza aerobă care se poate referi la întreg procesul sau strict la partea aerobă, în cazul în care vă veți întâlni cu acești termeni prin diferite cărți. Trecem mai departe la glicoliza anaerobă și anume reprezintă descompunerea glucozei, dar fără oxigen.
Deci, procesul de glicoliza anaerobă nu necesită oxigen. Și acest lucru se realizează, glicoliza anaerobă se realizează când oxigenul este fie indisponibil, fie insuficient în celulă și atunci o cantitate mică de energie se va putea forma prin glicoliza anaerobă. Această cantitate de energie care se formează este vitală pentru supraviețuirea celulei.
Dacă nu ar exista această glicoliza anaerobă în momentul în care nu există oxigen în celulă, practic celula ar muri. ajutorul acestei glicolize anaerobe. Chiar dacă cantitatea de ATP care se formează este extrem de mică, este suficientă încât să țină celula în viață pentru câteva minute, câteva secunde, până când oxigenul va fi disponibil. Acest proces de glicoliza anaerobă are un randament extrem de mic, de 3%, asta înseamnă că se formează foarte puțină energie, dar e salvator pentru viața celulei. Și care sunt etapele glicolizei anaerobe?
Păi, Glucoza, deci o moleculă de glucoză, mai exact prin glicoliză, va fi descompusă în două molecule de acid pirubic. Deci exact ca și mai înainte. Pentru că această etapă de glicoliză nu necesită oxigen.
Deci ea este oricum anaerobă. Chit că vorbim în cazul acestei glicolize anaerobe, chit că vorbim la oxidarea completa glucozii, procesul de glicoliză nu necesită oxigen, deci el este anaerob. Și atunci, prin acest proces de glicoliză, adică de transformarea glucozii în două molecule de acid piruvic, vom obtine doua molecule de ATP.
Mai departe, acidul piruvic, neîntâlnindu-se cu oxigenul, pentru că nu există oxigen în celulă, va fi transformat în acid lactic. Deoarece nu există oxigen în celulă, cantități mari de acid piruvic vor fi transformate în acid lactic. Acidul lactic difuzează, adică iese din afara celulelor, permitând obținerea în continuare de acid piruvic prin glicoliză.
Când oxigenul devine din nou disponibil, acidul lactic se transformă din nou în acid piruvic, care eventual va fi oxidat pentru a asigura o cantitate suplimentară de energie. Deci, pentru că nu există oxigen, acidul piruvic va fi transformat în acid lactic. Acidul lactic va difuza. Adică va ieși din celulă, da? Dar în momentul în care oxigenul va fi iară disponibil, acidul lactic se va transforma dinapoi în acid piruvic și acest acid piruvic poate mai departe să fie descompus pentru a se obține mai multă energie, da?
Să treacă în acel proces normal de oxidare completă a glucozei. Deci, asta înseamnă glicoliză anaerobică. Practic, glucoza va fi descompusă în absența oxigenului și observați că se formează numai două molecule de ATP, deci foarte puțină energie.
Pentru că transformarea acidului pirubic în acid lactic nu necesită energie. Această glicoliză de aici este exact ca și glicoliza despre care am vorbit mai înainte, tot 10 etape, tot enzime care catalizează aceste reacții chimice. Și... La fel, această glicoliză are loc în citoplasma celulei.
Odată ce acidul piruvic este transformat în acid lactic, acidul lactic va difuza, adică va ieși din celulă, da? Și în momentul în care oxigenul va fi disponibil, acidul lactic se va transforma înapoi în acid piruvic și acidul piruvic poate să fie mai departe folosit pentru obținere de energie. Deci, reținem, în glicoliza anaerobă se formează numai două molecule de ATP, da? Și atunci tot procesul acesta de aici, de glicoliza anaerobă, va duce într-un final la două molecule de ATP plus acid lactic.
Asta se formează prin glicoliza anaerobă. Tot ceea ce am prezentat la oxidarea completa a glucozei și la glicoliza anaerobă, deci toate acele procese, sunt reprezentate la pagina 109 în manual. în figura aceea cu galben din stânga jos, da? Deci acea figură unde avem glucoză care mai departe trece în acid pirubic, în acidilcoenzima A, etc. este figura pe care eu am prezentat-o la oxidarea completa glucozei și la glicoliza anerobă, doar că am separat, practic, acea figură la fiecare proces pe care l-am prezentat.
Deci toate acele procese prezentate în acea figură, în acea schemă de la pagina 19, le-am discutat la... oxidarea completa glucozei și la glicoliza anaerobă. O altă modalitate de eliberare de energie din glucoză, față de aceste modalități despre care am discutat, este printr-o cale alternativă numită calea pentozofosfaților. Deci, pe lângă oxidarea completa glucozei, pe lângă glicoliza anaerobă, mai există calea pentozofosfaților, care și aduce la descompunerea glucozei cu formare de energie, dar despre această cale nu trebuie să învățați voi pentru admitere. Bun, trecem la următorul proces la care participă glucoza și anume este procesul de glucogeneză.
Și atunci, ce înseamnă asta? Că din alte glucide, da, deci din glucide, prin glucogeneză se va forma glucoză, da, deci formare de glucoză din alte glucide. Un alt proces la care participă glucoza este gluconeogeneza, adică formare de glucoză din produs non-glucidici.
Descriv mă aici, non-glucidici și atunci prin gluconeogeneza se va forma glucoza. De exemplu, din aminoacizi, din acizi grași, acizi grași provin din lipide. Această gluconeogeneză are loc atunci când glicemia scade ca urmare a aportului insuficient de glucoză ori a utilizării ei excesive.
Astfel are loc transformarea acizilor grași proveniți din degradarea lipidelor sau aminoacizilor proveniți din proteine în glucoză. Deci gluconeogeneza are loc atunci când glucoza a fost epuizată și când glicemia scade. Deci în momentul în care scade glicemia, glucoza este epuizată, începe și acest proces de gluconeogeneză, adică să obținem glucoză din produs non-glucid, din aminoacizi, din acizi grași. Un alt proces la care participă glucoza este procesul de lipogeneză.
Deci vom scrie aici lipo și anume este procesul de formare de lipide din glucoză. Și mai exact se vor forma... trigliceride, deci trigliceridele sunt o categorie de lipide.
Și atunci, din glucoză se poate ajunge la trigliceride prin acest proces de lipogeneză. Și care glucoză, să zic așa, este transformată în lipide? Ei bine, este glucoza care este în exces, ea va fi transformată în lipide. Deci, în situația în care cantitatea de glucoză este crescută peste posibilitățile celului de a utiliza, are loc transformarea glucozei în trigliceride, în lipide, adică și de punerea acestora sub formă de lipide de rezervă în țesutul adipos.
Deci, glucoza care ajunge în organism, prima dată, ea este folosită pentru obținere de energie, da? Deci, prima dată este folosită pentru obținere de energie prin glicoliză. După ce s-a obținut suficientă energie, glucoza care a mai rămas va fi depozitată sub formă de glicogen, adică de rezervă, prin procesul de glicogenogeneză.
Și dacă și după ce s-a depozitat glicogen, da, maxim cât s-a putut, încă mai există glucoză în organism, ei bine, acel exces va fi transformat în trigliceride, voi scrieți trigliceride, prin procesul de lipogeneză. Deci, remarcați că lipogeneza este chiar la sfârșit, da, este ultima când este atât de multă glucoză încât efectiv nu se mai știe ce să se facă cu ea, va fi transformată în lipide. Deci prima dată, glucoza e folosită pentru obținere de energie, deci de ATP, prin glicoliză. După care este folosită ca depozit. Deci după ce s-a realizat glicoliza maximă, după ce s-a obținut suficientă energie, ce a mai rămas din glucoză va fi depozitată sub formă de glicogen prin glicogenogenez.
Și dacă după această glicogenogeneză, Încă mai este multă glucoză, ea va fi transformată în trigliceride, adică în lipide, prin procesul de lipogeneză. Acest lucru explică de ce scăderea consumului energetic, adică de ce sendentarismul sau aportul excesiv de glucide atrage creșterea cantități de sesut adipos, adică îngrășarea. De ce faptul că noi consumăm multe dulciuri, multe glucide, ne duce la îngrășare?
Pentru că glucoza se poate transforma în trigliceride, în lipide. Deoarece efortul fizic consumă energie, iar energia este produsă prin glicoliză, deci în efortul fizic se va consuma mai multă glucoză și atunci ea nu ajunge să mai fie depozitată sub formă de trigliceride. Deci ideea este că dacă vom crește efortul fizic pe care îl vom face, mai multă glucoză va fi utilizată în glicoliză și atunci fiind consumată nu va mai ajunge să se mai transforme în lipid. Se va transforma eventual în glicogen, dar nu va mai rămâne suficientă ca să se mai transforme și în lipide.
Deci asta înseamnă că chiar dacă vom mânca mai multe dulciuri, dacă facem și mult sport, atunci mai multă glucoză va fi descompusă prin glicoliză și nu va mai rămâne suficientă încât să ajungă până la stadiul de trigliceride, deci de grăsime. Bun, deci acestea sunt procesele la care participă glucoza. Le-am discutat pe toate. Bun, trecem mai departe la mecanismele de reglare ale glicemiei și vom vorbi și despre acea schemă care există la pagina 109 în carte, acolo în dreapta jos, unde avem acolo schema aceea cu o căsuță mov, o căsuță verde. Deci pagina 109, dreapta jos, unde avem glicemia crescută, glicemia scăzută.
Valorile glucozei în sânge, adică glicemia, variază relativ puțin, menținându-se în limite relativ constante între 65 și 110 mg la 100 ml de sânge. Deci asta este glicemia normală, între 65 și 110 mg. Acest lucru, faptul că glicemia e relativ constantă, se datorează unor mecanisme complexe de reglare a glicemiei, mecanisme care păstrează echilibrul între procesele de glicogenoliză, glicogenogeneză, glicoliză și gluconeogeneză.
Deci mecanisme care păstrează un echilibru între toate aceste procese la care participă glucoaza și despre care noi am vorbit. Bun, reglarea glicemiei se realizează cu ajutorul unor hormoni. Despre acești hormoni noi am învățat la capitolul de glande endocrine.
Și anume, dacă glicemia crește, Va fi stimulată secreția de insulină. Insulina este singurul hormon cu efect anabolizant pe metabolismul glucidic. Pentru că am văzut, insulina practic ia glucoza din sânge și o bagă în celule.
Și acolo în celule glucoza va participa la sinteza de glicogen, la glicogenogeneză, la lipogeneză. Deci, insulina este un hormon anabolizant pe metabolismul glucidic pentru că ea stimulează formarea unor noi molecule din glucoz. Și atunci, creșterea glicemiei, da, a cantității de glucoz în sânge, va duce la stimularea de secreției de insulină, da?
Deci va crește efectiv insulina. Insulina știm că este secretată de către celulele beta ale pancreasului. Ce face insulina în momentul în care este secretată? Ea scade glicemia prin facilitarea pătrunderii și utilizării glucozei în celule. Deci insulina scade concentrația glucozei în sânge, adică glicemia, prin glicogenogeneză hepatică și musculară și prin glinoliză.
După ce insulina a fost secretată, ce va face ea? Ea va duce la scăderea glicemiei. Pentru că efectiv bagă glucoza în celule, da, și atunci nu va mai fi suficientă glucoză în sânge. În momentul în care scade glicemia, practic scăderea glicemiei, va stimula secreția unor hormoni cu efect catabolizant și hormoni care au rolul de a crește glicemia. Printre acești hormoni, da, deci scăderea glicemiei va duce la creșterea secreției de glucagon.
adrenalină, glucocorticoizi, hormon tiroidien, pentru că știm că și ei stimulează, și ei duc la hiperglicemie. Și STH-ul, da, hormonul de creștere pentru că și el realizează hiperglicemie. Deci scăderea glicemiei va duce la creșterea secreției unor hormoni care duc la hiperglicemie, adică la creșterea glicemiei. Și acești hormoni am enumerat aici.
Aglucagonul este un hormon secretat de celulele alfa ale pancreasului endocrin, stimulează glicogenoliza și gluconeogeneza, ceea ce explică acțiunea lui hiperglicemiat, adică crește glucoza din sânge. Adrenalina e secretată de medrurile suprarenale și are și ea efect hiperglicemian prin glicogenoliză. Hormonii glucocorticoizi, cortizolul, sunt secretați de cortico-suprarenale și stimulează gluconeogeneza.
STH-ul, hormonul de creștere, produce hiperglicemie. La fel și hormonii tiroidieni, vor produce hiperglicemie. Deci, toți acești hormoni...
într-un final vor duce la creșterea glicemiei. În momentul în care glicemia crește, iarăși este stimulată secreția de insulină, insulina prin efectele ei va scădea glicemia, scăderea glicemiei iarăși va stimula secreția de hormoni, acestor hormoni care vor duce la creșterea glicemiei și tot așa este, ca un fel de ciclu. Deci ei sunt în echilibru unii cu celălalți, toți acești hormoni, insulină, glucagon, adrenalină, gruco, corticoizi, hormon tiroiden și STH, da?
Mențin în echilibru toate procesele la care participă glucoza, procese despre care noi tocmai am vorbit. Ce e important să reținem e... este că insulina este singurul hormon care duce la scăderea glicemiei, deci nu mai există altul în organism. Toți ceilalți duc la creșterea glicemiei, deci fac hiperglicemie, adică crește glicemia, în timp ce insulina face hipoglicemie, adică scade glicemia, scade glucoza din sânge.
Bun, și ultima parte a lecției vorbim despre rolul glucidelor în organism. Glucidele au trei roluri în organism. Cel mai important este rolul energetic, adică proprietatea glucidelor de a produce energie.
În urma degradării complete a unui gram de glucoză în cursul procesului de glicoliză și de oxidare, se obțin 4,1 kilocalorii. Deci un gram de glucoză vor produce 4,1 kilocalorii. Deci atâta energie produce degradarea unui gram de glucoză.
Avantajul utilizării glucidelor ca sursă energetică constă în faptul că ele sunt rapid degradate fără obținerea unor produs reziduali și sunt degradate până la dioxid de carbon și apă. Deci avantajul e că sunt degradate rapid și fără a se obține niște produs toxici din degradarea lor. Glicogenul depozitat, în special în ficat și mușchi, Constituie rezervă energetică de aproximativ 3000 de kilocalorii, care este mobilizabilă prioritar în condiții de solicitare de relativ scurtă durată, adică efort fizic moderat, expunerea organismului la frig. Deci, după utilizarea glucozei în glicoliză, se trece la obținerea glucozei din glicogen, da, prin glicogenoliză, pentru că e un proces extrem de simplu. După ce s-au epuizat rezervele de glicogen, abia apoi se va trece la obținerea de energie din trigliceride, da?
Deci prima dată obținem energie prin descompunerea glucozei. După ce glucoza a fost epuizată, se va obține energie prin descompunerea glicogenului în glucoză și apoi în ATP, da? Deci cea de-a doua variantă, descompunerea glicogenului.
Și abia după ce s-a epuizat glicogenul, se va trece la obținerea de energie din... Trigliceride din lipide, da? Deci reținem, un efort fizic moderat sau expunerea la frig va duce la epuizarea depozitelor de glicogen pentru că el va fi transformat în glucoză pentru ca glucoza să fie folosită pentru obținerea de energie.
Cel de-al doilea rol al glucidelor este rolul plastic, da? Rol plastic. În ce constă el?
Anumite structuri glucidice intră în alcătuirea unor țesuturi ori a membranelor celulare. Deci rolul plastic este reprezentat de glucidele care participă la formarea unor structuri ale organismului. Spre exemplu, există glucide în membrana celulară sau în diferite țesuturi.
Deci rolul plastic se referă la rolul glucidelor de a intra în structura unor... componente ale organismului, cum am spus, membrane celulare, spre exemplu. Cel de-al treirea rol și ultimul este rolul funcțional, adică glucide care participă la realizarea unor funcții.
Spre exemplu, avem pentozele, adică riboza și dexoxiriboza, care intră în alcătuirea acizilor nucleici sau a unor enzime. Ce sunt pentozele? Sunt monozaharide, deci glucide, care au în structura lor 5 atomi de carbon.
Și, ca exemplu, avem riboza și dezoxiriboza. Ele sunt pentoze, deci glucide monozaharide cu 5 atomi de carbon în structură. Acestea două, riboza și dezoxiriboza, intră în alcătuirea acizelor nucleici, cum este ADN-ul, sau în alcătuirea unor enzime. Intrând în alcătuirea ADN-ului sau a unor enzime, practic, ele îndeplinesc rolul, pentru că Enzimele știm că participă la realizarea unor reacții chimice în organism, ADN-ul știm că conține toată informația genetică, deci practic el dictează tot ceea ce înseamnă organismul nostru. Și atunci, faptul că ele participă la aceste funcții înseamnă că glucidele au rol funcțional, da?
Rol de enzime unele sau... intră în structura ADN-ului. Deci, acestea sunt cele trei roluri a reglucidelor. Cel mai important este rolul energetic, urmat de rolul plastic, adică proprietatea lor de a intra în alcătuirea unor structuri ale organismului, cum sunt membranele celulare, și rol funcțional, proprietatea de a îndeplini diferite funcții, funcția de enzimă sau diferite funcții în ADN-ul nostru, în acizii nucleici.
Bun, aceasta a fost lecția de astăzi, știu că a fost o lecție lungă, dar este extrem de importantă. Nu uitați, repetați hormonii, glandele endocrine, înainte să citiți această lecție. Dacă ceva nu înțelegeți, mergeți și repetați înapoi la glandele endocrine, pentru că trebuie să știți cum ați văzut foarte bine efectele unor hormoni. Încercați să înțelegeți această lecție, luați-o logic, citiți-o de mai multe ori, pentru că este importantă și veți vedea că odată ce ați înțeles-o, metabolismul nu mai pare la fel de greu.
Noi data viitoare o să vorbim despre proteine și despre lipide, despre metabolismul lor intermediar. Până atunci aveți grijă de voi, repetați, învățați și noi ne vedem data viitoare. Salut! Ok, aceasta a fost lecția de astăzi.
Dacă ți-a plăcut, dacă ți-a fost utilă, dă un like și cel mai important, nu uita să te abonezi la canal pentru a nu pierde viitoarele videoclipuri cu lecții de biologie special făcute pentru examenul de admitere la medicină. Dacă ai o idee, o părere, o sugestie, despre videoclipul de astăzi sau despre orice altceva legat de materiile de admitere, nu ezitați să lași un comentariu. Canalul are o pagină de Facebook și mai ales o pagină de Instagram, unde vei găsi diferite desene și scheme făcute pentru a te ajuta în pregătirea ta pentru admitere. Succes viitor, doctor!
Ne vedem data viitoare! Salut!