Комплекс. НАДН-Ко Q -оксиредуктаза. Формента F -цикла.
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ
№3
Биологическое окисение - совокупность окислительных реакций, происходящий в живых организмах и обеспечивающих их энергией и метаболитами, необходимыми для осуществления процессов жизнедеятельности.
Выделяют 3 стадии:
1. Расщепление больших макромолекул на простые субъединицы (В кишечнике)
белки =>аминокислоты
пища => полисахариды => простые сахара, глюкоза
жиры => жирные кислоты, глицерол
2. Расщепление простых субъединиц на ацетил-СоА. Сопровождается образованием ограниченного количества АТР и NADH (В цитозоле и митохондриях)
3. При полном окислении ацетил-СоА до СО2 и Н2О образуется большое коичество NADH, что обеспечивает синтез большого количества АТР при переносе электронов.
Образование АТФ в процессе метаболизма идёт двумя путями:
· Субстратное фосфорилирование - АТФ образуется в момент окисления субстрата (при этом происходит активация неорганического фосфора и его перенос на АДФ и образование АТФ). Образуется небольшая часть энергии.
· Окислительное фосфорилирование - субстрат участия не принимает. Фосфор активируется в связи с переносом электронов и протонов водорода с кофермента дегидрогеназ к молекулярному кислороду.
Источники, поставляющие энергию:
1. Дыхательная цепь, функционирующая в митохондриях.
2. Цитратный цикл (ЦТК).
3. Гликолиз
Функции биологического окисления:
|
|
|
· Синтез важнейших метаболитов
· Детоксикация ксенобиотиков (чужеродных продуктов)
· Устранение шлаков
· Регуляция обмена веществ
· Поддержание температуры тела
· Свечение (биолюминесценция)
· Химические синтезы
· Осмотические явления
· Механическая работа
Схема общих и специфичных путей катаболизма
Кругооборот АТФ в жизни клетки
№5
Митохондриальная цепь переноса электронов (дыхательная цепь) - последовательность расположения дыхательных ферментов на внутренней мембране митохондрий.
Внутренние мебраны митохиндрий выполняют 2 функции:
1. осуществляют трансорт электронов, благодаря чему энергия окисления преобразуется в энегрию АТФ
2. образуют внутренние компартменты (внутренний матрикс и межмембранное пространство), в которых локализованы ферменты
Наружная мембрана проницаема для всех молекул с массой < 10 000 дальтон, пронизана молекулами порина, который образует каналы.
Внутренняя мембрана имеет двойной фосфолипидный слой, образует кристы, которые содержат белки 3 видов:
1. Белки-ферменты, которые катализируют окислительные реакции в дыхательной цепи
2. Ферментный комплекс - АТФ-синтетаза
|
|
|
3. Система особых транспортных белков, осуществляющий перенос метаболитов в матрикс и из него
Субстраты для окислительного метаболизма в митохондриях - это пируват и жирные кислоты. Они:
1. избирательно транспортируются из цитозоля в матрикс
2. распадаются до Ацетил-СоА
3. поступают в ЦТК (цикл трикарбоновых кислот)
4. образуются востановительные эквиваленты (НАДН, ФАДН)
5. их электроны и транспортируются по дыхательной цепи
Принцип работы дыхатеной цепи:
1. Как мы видим из схемы, приведённой выше, у нас в процессе катаболизма образовались НАДН и ФАДН. Далее они передают атомы водорода на ферменты дыхательной цепи. (Отнятие гидрид-иона от НАДН; сам гидрид-ион превращается в протон и два электрона)
2. Электроны движутся по ферментам дыхательной цепи и теряют энергию (белки-переносчики образуют 3 группы дахательных ферментов, каждая последующая группа обладает большим сродством к электронам, чем предыдущая).
3. Эта энергия используется на выкачивание протонов из Н+ их матрикса в межмембранное пространство.
4. В конце дыхательной цепи электроны попадают на кислород (он обладает наибольшим сродством к электронам) и восстанавливают его до воды.
5. Протоны Н+ стремятся обратно в матрикс и проходят через АТФ-синтетазу.
|
|
|
При этом они теряют энергию, которая используется для синтеза АТФ.
Таким образом, восстановленние формы НАДН и ФАДН окисляются ферментами дыхательной цепи, благодаря этому происходит присоединение фосфата к АДФ, т.е. фосфорилирование..
Поэтому весь процесс получил название ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.
Уникальность цепи в том, что атомы водорода расщепляются на электроны и протоны.
Электроны передаются через сеть переносчиков, встроенных во внутреннюю мембрану.
А когда достиают конца цепи, их там поджидают протоны для нейтрализации отрицательного заряда, который возник при переходе на молекулу кислорода
Редокс-потенциал-мера сродства редокс-пары к электрону. (редокс-пара:окислитель+восстановитель)
№6.Ферментативные комплексы
Определяющим фактором в организации последовательности расположения ферментов является величина оксилительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала). В процессе ОВР образуется пара - НАДН\НАД, редокс-потенциал - 0.32в, в системе О\Н2О +0,82 => компоненты располагаются в порядке возрастания редокс-потенциала и движение электронов направлено от более электроотрицательных компонентов к более электроположительному кислороду.
|
|
|
Всего в цепь переноса электронов входит 40 белков, которые организованы в 4 больших мембраносвязанных мульферментных комплекса. Также существует один комплекс, учавствующий не в переносе электронов, а синтезирующий АТФ.
комплекс. НАДН-Ко Q -оксиредуктаза. Формента F -цикла.
Рабочее название комплекса - НАДН-дегидрогеназа.
Поток электронов начинается от НАДН.
Простетическая группа - 2 молекулы ФМН, 5 железосерных белков (FeS)
3 вида FeS белков:
1. Один атом железа тетраэдрически связан с сульфгидрильными группами четырёх остатков цистеина
2. Fe2S2 - 2 атома железа, 2 неорганических сульфда, присоединённых к 4 остаткам цистеина.
3. Fe4S4 - 4 атома железа, 4 сульфгидридные группы, 4 остатка цистеина. Fe++ восстановленная ф. Fe+++ окисленное состояние
Функция:
1. Принимает электроны от НАДН и передаёт их на коэнзим Q (убихинон)
2. Убихинон восстанавливается до убихинола (QH2)
3. Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 237; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!