Итоговое уравнение
Биологическое значение цтк
ГЛАВНАЯ РОЛЬ ЦТК - ОБРАЗОВАНИЕ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА АТФ.
1. ЦТК - главный источник АТФ. Энергию для образования большого количества АТФ дает полный распад Ацетил-КоА до СО2 и Н2О.
2. ЦТК - это универсальный терминальный этап катаболизма веществ всех классов.
3. ЦТК играет важную роль в процессах анаболизма (промежуточные продукты ЦТК):
- из цитрата -------> синтез жирных кислот
- из aльфа-кетоглутарата и ЩУК ---------> синтез аминокислот
- из ЩУК ----------> синтез углеводов
- из сукцинил-КоА -----------> синтез гема гемоглобина
Сопряжение общих путей катаболизма с дыхательной цепью
|
|
В общих путях катаболизма происходит пять реакций дегидрирования: одна на стадии окислительного декарбоксилирования пирувата и четыре в цитратном цикле. Все 10 атомов водорода переносятся на коферменты дегидрогеназ, которые в свою очередь окисляются в дыхательной цепи. Окисленные коферменты возвращаются в реакции общих путей катаболизма. Регенерация коферментов - это обязательное условие для протекания реакции дегидрирования. Таким образом, общий путь катаболизма и дыхательная цепь непрерывно связаны между собой и отдельно функционировать не могут.
|
Более важно, с точки зрения образования АТР, что большая часть энергии, высвобождаемой при окислительных реакциях в цикле Кребса, «запасается» в электронах, переносимых NADH и FADH2. Электроны, временно «удерживаемые» этими двумя соединениями, быстро переносятся в дыхательную цепь, расположенную на внутренней мембране митохондрий.
Биологическое окисление
Окисление органических веществ в организме кислородом с образованием воды и СО2 называется тканевым дыханием. Тканевое дыхание включает а)отнятие водорода от субстрата (дегидрирование) т б)многоэтапный процесс переноса электронов на кислород. Тканевое дыхание и синтез АТФ энергетически сопряжены.
Процесс окисления можно представить следующим уравнением: SH2 + 1/2 O2 S + H2O. Окисляемые различные органические вещества (S - субстраты), представляют собой метаболиты катаболизма, их дегидрирование является экзоэргическим процессом. Энергия, освобождающаяся в ходе реакций окисления, либо полностью рассеивается в виде тепла, либо частично тратится на фосфорилирование ADP (рис.7).
Синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за счет энергии, выделяющейся при тканевом дыхании, называется окислительным фосфорилированием:
Хемиосмотическое сопряжение.
В начале 60 –х годов ХХ века П. Митчелл постулировал несколько важных идей
1. Энергия, высвобождаемая при окислении метаболита, содержится в митохондрии в виде восстанавливающих эквивалентов (-Н, е-), которые направляются в дыхательную цепь. Здесь электроны проходят но редокс - градиенту переносчиков электронов к своей последней реакции с молекулярным кислородом, в ходе которой образуется вода
2.Комплексы редокс-переносчиков сгруппированы на внутренней митохондриальной мембране. Энергия, высвобождаемая при переносе электронов на различные ступени редокс-градиента, используется для выкачивания протонов из матрикса и образования электронов и образования электрохимического потенциала на внутренней митохондриальной мембране.
3. Митохондриальная АТР- синтаза переносит протоны через мембрану. При наличии электрохимического протонного градиента протоны будут двигаться из межмембранного пространства назад в матрикс, при том образуется АТР из ADP