Cykl mocznika:
Ma za zadanie unieszkodliwić toksyczny amoniak czyli utworzyć z niego mocznik. Mocznik powstaje w wątrobie w mitochondriach i cytozolu. Synteza mocznika jest silnie endoergiczna. Może zajść dzięki udziałowi makroergicznych produktów pośrednich. Najważniejszym jest karbamoilofoforan powstaje on przy udziale 2 cząsteczek ATP . karbamoilofosforan reaguje z ornityną w mitochondriach i tworzy cytrulinę. To przekształca się w argininę czerpiąc grupę NH2 z kawsu asparaginowego który następnie przy pomocy 1 ATP łączy się z nią tworząc argininobursztynian. ATP rozszczepia się przy tym na AMP i pirofosforan. Arginino-bursztynian rozszczepia się na argininę i kwas fumarowy. Arginina zostaję przez arginazę rozszczepiona na mocznik i ornityne. Cykl zamyka się bo ornityna może z powrotem reagować z karbamoilofosforanem.
Glikoliza:
Glikoliza oznacza rozpad glukozy przez fruktozobifosforan i 3-fosfoglicerynian do pirogronianu. Najpierw następuje przekształcenie heksozy w 2 mole triozy fosforanu następuje to na etapie utleniania węglowodanu i wymaga ATP do fosforylacji. Odwodornienie triozy fosforanu przez NAD do fosfoglicerynianu z oddaniem energii która zostaje zmagazynowana jak ATP. Przekształcenie fosfoglicerynianu w pirogronian przy czym fosfor zostaje przeniesiony na wyższy poziom energetyczny i przeniesiony na ATP. W przypadku szlaku tlenowego pirogronian włącza się w cykl kwasu cytrynowego i łańcuch oddechowy w szlaku beztlenowym odtwarza się koenzym NAD w etapie uwodornienia prowadzi do powstania mleczanu.
Glukoneogeneza:
Kwas mlekowy jest wykorzystywany do resyntezy glukozy lub glukogenu Mleczan jest ślepą uliczką. Przemiana zachodzi w odwrotnym kierunku. Pirogronian jest zamieniany w w fosfoendopirogronian jest to silnie endoergiczne więc najpierw zachodzi przemiana pirogronianu w szczawiooctan pod wpływem karboksylazy pirogronianowej. Szczawiooctan powstaje wewnątrz mitochondriów i musi być przeniesiony stamtąd. Zachodzi to poprzez transaminacje o asparaginianu lub przez redukcję do jabłczanu. Następnie asparaginian przekształca się znów w szczawiooctan. Ulega on fosforylacji pod wpływem karboksykinazy fosfoendopirogronianowej. Z udziałem GTP. Powstaje fosfoendopirogronian jest to reakcja kluczowa odtąd reakcja biegnie w kierunku przeciwnym do glikolizy aż do powstania fruktozo 1,6 bifosforanu. Nie można go przenieść na ADP ze względów energetycznych. 1,6 fruktozobifosforan ulega pod wpływem fosfatazy przemianie na fruktozo 1 fosforan reszta fosforanowa zostaje odszczepiona jako nieorganiczny fosforan. Fruktozo 6 fosforan jest w stanie równowagi z glukozo 6 fosforanem. Może być wykorzystany do syntezy glikogenu lub ulec rozszczepieniu na fosforan i glukozę. Glukoneogeneza wymaga 3 cząsteczek makroergicznego fosforanu na cząsteczke triozy fosforanu.
Glikogenoliza:
Wewnątrz cząsteczkowy rozkład glikogenu następuje pod wpływem fosforylazy. Enzym odrywa od końca polisacharydu resztę glukozową i przenosi na nieorganiczny fosforan. Powstaje glukozo 1 fosforan musi on być zamieniony na glukozo 6 fosforan następuje to pod wpływem fosfoglukomutazy. Glukozo 6 fosforan może się włączyć w łańcuch przemian glukozy.
Cykl Krebbsa:
Ulegają w nim ostatecznemu utlenieniu wszystkie substancje pokarmowe. Pierwszy etap to łączenie acetylokoenzymu A ze szczawiooctanem. Energia potrzebna do tego jest zawarta w acetylokoenzymie A – zawiera on wiązanie makroergiczne trioestrowe. Powstaje jednostka 6-węglowa kwas cytrynowy. Kwas ten zawiera 3 grupy karboksylowe i 1 hydroksylową. Hydrataza akonitynowa zmienia kwas cytrynowy w izocytrynowy grupa OH jest przy 3-rzędowym atomie węgla. Kwas izocytrynowy jest utleniny do kawsu szczawiobursztynowegi i grupa OH jest utleniana do grupy ketonowej. Powstaje zredukowany NAD. Kwas szczawiobursztynowy ulega dekarboksylacji do kwasu &(alfa) ketoglutanowego on ulega dekarboksylacji i powstaje jednostka czterowęglowa z CoA czyli bursztynylokoenzym A. Jednocześnie atomy wodoru przenoszą się na NAD bursztynyloCoA ma wiązanie makroergiczne i powoduje powstanie z GDP GTP. Teraz GTP łączy się z ADP i powstaje Atp jest to fosforylacja substratowa. Jednocześnie powstaje kwas bursztynowy ulega on odwodnieniu przy udziale dehydrogenazy bursztynianowej. Powstaje fumaran on ulega odwodnieniu przy udziale hydratazy fumaranowej i zachodzi proces przyłączania cząsteczki wody. Powstaje kwas jabłkowy a on przy udziale dehydrogenazy jabłczanowej przechodzi w szczawiooctan. Grupa OH jest utlaniana do grupy ketonowej i powstaje NADH. Pod względem energetycznym 1ATP i 3NADH i 1FADH. 1NADH to 3ATP 1FADH to 2ATP czyli razem cykl Krebbsa daje 12ATP.
akowalik