2 курс / Биохимия / Биохимия Лекции

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 АТФ-

синтазы 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

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:

Катаболизм основных пищевых веществ:

Жиры Полисахариды Белки

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 ( CH3 CH OH)

остается связанной с ТДФ.

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+.

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.