Главная страница

Биохимия. Лекция 4. Биологическое окисление 1. 2016. Биохимия. Лекция 4. Биологическое окисление 1. 2016.ppt. Биологическое Биологическое окисление-1


Скачать 2.75 Mb.
НазваниеБиологическое Биологическое окисление-1
АнкорБиохимия. Лекция 4. Биологическое окисление 1. 2016.ppt
Дата29.08.2018
Размер2.75 Mb.
Формат файлаppt
Имя файлаБиохимия. Лекция 4. Биологическое окисление 1. 2016.ppt.ppt
ТипДокументы
#44823
Каталогira.kuznetsova2014

С этим файлом связано 25 файл(ов). Среди них: Биохимия. Лекция 9. Липиды. Метаболизм. 2016.ppt.ppt, Биохимия. Лекция 4. Биологическое окисление 1. 2016.ppt.ppt, Kontsentratsia_rastvorov.doc, Klassifikatsia_veschestv.doc, Khimicheskaya_svyaz.doc, Galvanichesky_element.doc, Elektroliz.doc, Ekvivalent.doc, MODUL_7_-_teoria__testy.pdf, MODUL_6_-_teoria__testy.pdf и ещё 15 файл(а).
Показать все связанные файлы


Биологическое


Биологическое


окисление-1




Обмен энергии




Анаболизм – реакции, в которых из простых веществ синтезируются сложные вещества. Сопровождаются потреблением энергии.





АТФ



Синтез АТФ





Митохондрии



Митохондрии






Но у дыхания были существенные отличия от горения, идёт:


    при низкой температуре;
    без пламени;
    в присутствии воды.



В конце XIX века русские исследователи А.Н. Бах и В.И. Палладин, работая независимо друг от друга, предложили 2 основные теории для объяснения процессов, протекающих в ходе биологического окисления.


Алексей Николаевич Бах (1857 – 1946).


В 1897г сформулировал «ПЕРЕКИСНУЮ ТЕОРИЮ МЕДЛЕННОГО ОКИСЛЕНИЯ», согласно которой молекула О2 сначала активируется в результате разрыва одной его связи (-О-О-) и присоединения к органическим веществам – оксидазам. Активированный О2 при взаимодействии с окисляемым веществом образует перекись.









Современные представления о БО


Согласно современной теории БО:


БО является сложным, многостадийным процессом, в котором ведущую роль играют ферменты -оксидоредуктазы.


окисление происходит как в аэробных, так и в анаэробных условиях;


в организмах существует несколько путей использования О2.





Пути использования О2 в клетке


Выделено 4 основные пути использования О2 в организме:


Оксидазный путь


Функция: 90% О2 используется для синтеза АТФ;


Монооксигеназный путь (Обеспечивает включение 1 атома кислорода в молекулу субстрата)


Функции:


синтез новых веществ (стероидные гормоны),


обезвреживание ксенобиотиков и токсических продуктов обмена в митохондриях и ЭПР;






Функция:


    деградация АК;
    синтез новых веществ;

    Свободно-радикальный путь


    Функции:



    внутриклеточное пищеварение;
    разрушение бактерий, вирусов, онко- и стареющих клеток;
    образование БАВ.



Основные понятия БО


Биологическое окисление – совокупность окислительно-восстановительных реакций протекающих в организме












В переносе электронов от субстратов БО к О2 принимают участие:


      НАД– и НАДФ– зависимые ДГ;
      ФАД– и ФМН– зависимые ДГ;
      Цитохромы;
      Коэнзим Q;
      Белки, содержащие негеминовое железо.



Цитохромы



Коэнзим Q



Железосерные белки





Этапы унифицирования энергии пищевых веществ и образования субстратов тканевого дыхания








ЦТК протекает в митохондриях с участием 8 ферментов, которые локализованы в матриксе в свободном состоянии, или на внутренней поверхности внутренней мембраны;


В ЦТК участвуют 5 витаминов В1, В2, РР, пантотеновая кислота и липоевая кислота в виде коферментов тиаминпирофосфата, ФАД, НАД+, КоА и липоата.







1. Цитратсинтазная реакция


Активаторы: ЩУК, НАД+, АМФ, АДФ;


Ингибиторы: цитрат, АТФ, НАДН2, Сукцинил-КоА,





2. Аконитазная реакция



4.α-Кетоглутаратдегидрогиназная реакция


Активаторы: ионы Са;


Ингибиторы: АТФ, сукцинил-КоА, НАДH2;


α-КГДГ комплекс состоит из 3 ферментов и содержит 5 коферментов: тиаминдифосфат, кофермент А, липоевая кислота, НАД+, ФАД.





5. Сукцинил-КоА-синтетазная реакция


Это - единственная стадия ЦТК, в ходе которой генерируется высокоэнергетическая фосфатная связь на субстратном уровне;


Это реакция субстратного фосфорилирования.





6. Сукцинатдегидрогиназная реакция


СДГ является флавопротеином, состоящим из 2 субъединиц: Fe2S2 и Fe4S4, одна из которых связана с ФАД;


Ингибитор: ЩУК и Сукцинил–КоА.





7. Фумаразная реакция


Фумараза специфична к L-изомеру малата;


Она катализирует присоединение компонентов молекулы воды по двойной связи фумарата в транс-конфигурации;





8. Малатдегидрогиназная реакция


Ингибитор: НАДН2 Активатор: НАД+






1 ФАДН2, которые направляются далее в


дыхательную цепь окислительного


фосфорилирования.


В процессе окислительного фосфорилирования из 1 НАДН2 образуется 3 АТФ, из 1 ФАДН2 – 2 АТФ.


Из ГТФ, образующейся в ЦТК, синтезируется 1 АТФ:


ГТФ + АДФ ГДФ + АТФ


Таким образом, за 1 цикл ЦТК из 3 НАДН2, 1 ФАДН2 и 1 ГТФ получается 12 АТФ.





Регуляция ЦТК


Регуляторные ферменты:


      Цитратсинтаза изоцитрат ДГ
      α-КГ ДГ
      СДГ

    Активируют ЦТК – НАД+ и АДФ


    Ингибирует ЦТК – НАДН2 и АТФ, (являются продуктами ЦТК и дыхательной цепи)






Биологическое значение ЦТК


1. образование водородных эквивалентов, которые в цепи ОФ обеспечивают синтез АТФ;


2. выполняет ведущую роль в:


    глюконеогенезе;
    переаминировании и дезаминировании АК;
    синтезе жирный кислот и липогенезе;
    синтезе гема.



IV этап. Окислительное фосфорилирование




Белковые носители таким образом организованы во внутренней митохондриальной мембране, что переносят Н+ через мембрану.


Т.к. митохондриальная мембрана не проницаема для Н+ , в процессе дыхания генерируется электрохимическая разность потенциалов – мембранный потенциал.


Под действием мембранного потенциала Н+ из межмембранного пространства стремятся назад в матрикс. Этот поток Н+, который можно сравнить с электрическим током в батарее, он выполняет всю работу соединяя АДФ с Фн в АТФ.





Цепь окислительного фосфорилирования



Комплекс I – НАДН2 дегидрогеназный комплекс



Комплекс II – Сукцинатдегидрогеназа



Комплекс III – Комплекс b-c1



Комплекс IV – Цитохромоксидазный комплекс





Принцип работы цепи окислительного фосфорилирования


















В результате дыхательного контроля скорость синтеза АТФ соответствует потребностям клетки в энергии.


Общее содержание АТФ в организме 30—50г Молекула АТФ «живёт» меньше минуты.


В сутки у человека синтезируется 40—60 кг АТФ и столько же распадается.





Спасибо за внимание!



перейти в каталог файлов
связь с админом