Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

лекции Астахова

.pdf
Скачиваний:
744
Добавлен:
02.07.2023
Размер:
64.11 Mб
Скачать

В результате разобщения количество АТФ снижается, а АДФ увеличивается.

При этом, за счет дыхательного контроля, возрастает скорость поглощения O2 митохондриями и скорость работы ЦПЭ, но из-за нарушения работы АТФсинтазы коэффициент Р/О резко снижается => энергия

рассеивается в виде теплоты, что приводит к повышению t° тела человека (пирогенное действие).

Разобщители – это гидрофобные в-ва, которые легко проходят через мембрану митохондрий в обоих направлениях.

РАЗОБЩИТЕЛИ

Экзогенные

Эндогенные

2,4-динитрофенол,

жирные к-ты,

дикумарол,

билирубин,

стрептомицин

белок термогенин,

 

тиреоидные гормоны

Некоторые эндогенные разобщители играют роль в поддержании постоянной t° тела человека.

При охлаждении стимулируется освобождение норадреналина из окончаний симпатических нервов.

В результате происходят активация липазы в жировой ткани и мобилизация жира из жировых депо.

Образующиеся свободные жирные кислоты служат не только «топливом», но и важнейшим регулятором разобщения дыхания и фосфорилирования.

Общий путь катаболизма

Впище человека практически не содержится первичных доноров водорода для ЦПЭ.

Входе переваривания пищевые макромолекулы (углеводы, жиры и белки) распадаются на мономеры, которые всасываются и поступают в клетки тканей.

Вклетках эти мономеры (моносахариды, глицерол, жирные к-ты, аминок-ты) вступают в специфические пути катаболизма и превращаются всего в 2 в-ва: пируват или ацетил-KoA.

При этом происходит значительное уменьшение разнообразия в-в.

В митохондриях клеток происходит распад пирувата до CO2 и H2O, который называется общий путь катаболизма.

2 стадии общего пути катаболизма (ОПК):

1)окислительное декарбоксилирование пирувата;

2)цикл Кребса.

I. Окислительное декарбоксилирование пирувата.

Процесс протекает в матриксе митохондрий.

В ходе процесса из пирувата образуется ацетил-KoA: Суммарное у-е процесса:

CH3

 

C

 

COOH + HSKoA + NAD

+ ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

CH

3

 

C

 

SKoA + NADH + H+ + CO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

_

ЦПЭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P/O < 3

Катаболизм основных пищевых веществ:

Жиры

Полисахариды

Белки

Жирные Глицерол

Моносахариды

Амино-

кислоты

2

 

3

кислоты

 

 

 

4

 

 

 

 

 

1

Пируват

 

5

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

Ацетил-KoA

Цикл 7 Кребса

CO2 и H2O

1-5: специфические пути катаболизма; 6, 7: общий путь катаболизма

Превращение пирувата в ацетил-KoA – многостадийный процесс, который катализирует пируватдегидрогеназный комплекс (ПДК), расположенный на внутренней мембране митохондрии.

Строение пируватдегидрогеназного комплекса:

В комплекс входит 3 фермента и 5 коферментов:

I фермент: Пируватдекарбоксилаза (E1).

Кофермент: тиаминдифосфат (ТДФ).

Витамин B1 (тиамин) – предшественник.

II фермент: Дигидролипоил-ацетилтрансфераза (E2).

Коферменты:

липоевая к-та (ЛК) и кофермент A (HS-KoA).

III фермент: Дигидролипоилдегидрогеназа (E3).

Коферменты: FAD и NAD+.

Коферменты ТДФ, ЛК и FAD явл-ся простетическими группами и прочно связаны с АЦ соответствующих ферментов.

HS-KoA и NAD+ присоединяются к ферментам ПДК только во время реакции.

Схема окислительного декарбоксилирования пирувата:

Превращение пирувата в ацетил-KoA происходит в 5 стадий:

1)Субстраты фермента E1 – пируват и липоевая к-та (кофермент фермента E2).

В ходе действия пируватдекарбоксилазы (E1) пируват присоединяется к ТДФ.

От пирувата отщепляется COOH-группа в виде

CO2, а оксиэтильная группа

остается связанной с ТДФ.

( CH 3 CH OH)

2)Оксиэтильный остаток, связанный с ТДФ, окисляется.

За счет этого восстанавливается S – S связь ЛК, а продукт окисления оксиэтила – ацетильный остаток переносится на дигидролипоат => образуется

ацетиллипоат.

Присоединение к липоевой к-те ацетильного остатка повышает сродство E2 к HS-KoA.

3)Фермент E2 переносит ацетильную группу на HS-KoA с образованием Ацетил-KoA и восстановленной формы ЛК (дигидролипоата).

4)При участии следующего фермента ПДК – E3 – происходит дегидрирование дигидролипоата при участии кофермента FAD (простетической группы E3).

При этом происходит регенерация окисленной формы ЛК, способной участвовать в окислении следующей молекулы пирувата.

5)Полученный FADH2 дегидрируется с помощью NAD+ и образованием NADH + H+.

 

 

 

NH2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

CH2 N

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

CH2

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

O

 

P

 

OH

 

N

*

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тиаминдифосфат (ТДФ)

Основной продукт реакции окислительного декарбоксилирования пирувата – Ацетил-KoA поступает в цикл Кребса.

Образующийся в ходе реакции NADH + H+ вступает в ЦПЭ и способствует синтезу 3 моль АТФ в расчете на 1 моль пирувата путём окислительного

фосфорилирования (P/O 3).

II. Цикл Кребса.

Цикл Кребса (цитратный цикл, цикл лимонной к-ты, цикл трикарбоновых к-т (ЦТК) ) – это совокупность 8 последовательных химических реакций, в ходе которых происходит распад Ацетил-KoA до 2-х молекул CO2 и образование доноров водорода для ЦПЭ (NADH + H+ и FADH2).

Реакции цикла Кребса происходят в матриксе митохондрий.

-кетоглутарат

 

 

 

 

 

 

Сукцинил-KoA

 

 

 

Сукцинат

 

Фумарат

COOH

 

 

 

 

 

 

комплекс

SKoA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

O

 

C

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дегидрогеназный

 

C

 

 

 

тиокиназа

2

 

 

дегидрогеназа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

-кетоглутарат-

.4

2

 

 

 

 

.5Сукцинат-

 

.6Сукцинат-

 

 

CH

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

NAD

 

 

 

 

 

2

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

2

CO

 

 

4

 

3

H

 

COOH

FAD

FADH

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

PO

 

 

HSKoA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HSKoA

 

 

 

 

 

 

 

2

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P/O<2

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NADH+H

 

 

 

ГДФ

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

CO

 

+

 

 

 

 

ГТФ

 

 

 

 

.7Фумараза

 

 

 

 

 

 

3

P/O<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Малат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

NADH+H

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дегидрогеназа

 

 

 

 

 

P/O<3

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

.3Изоцитрат-

+

NAD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аконитаза

Изоцитрат

 

 

 

 

 

Аконитат

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HC

2б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

CH

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

2

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2а.

2

H

O

АТФ

 

 

 

 

 

 

 

АДФ

дифосфаткиназа

 

 

2

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нуклеозид-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦПЭ

 

 

дегидрогеназа

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

+

NAD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Малат-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P/O<3

 

 

 

 

.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цитрат

_

 

+

NADH+H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синтаза

2

 

 

 

Оксалоацетат

COOH

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

.1Цитрат-

O

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

C

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

C

2

 

 

 

 

 

 

 

HSKoA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

Ацетил-KoA

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C~SKoA

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Биохимия