3. Задача! билет №3

1. Полное аэробное окисление глюкозы: основные этапы, энергетический вклад и пути синтеза атф, регуляция. Челночные механизмы переноса водорода из цитоплазмы в митохондрии.

В аэробных условиях происходит полное аэробное окисление глюкозы (ПАОГ) до СО2 и Н2О.

1.Подготовительный этап:

глюкоза фосфорилируется и расщепляется на две молекулы фосфотриоз с использованием двух молекул АТФ!!

Окислительное декарбоксилирование пирувата (ПВК)

Катализируется пируватдегидрогеназным комплексом

Е1-пируваткарбоксилаза(В1-ТПФ)

Е2 – дигидролипоилацетилтрансфераза (липоевая к-та)

Е3 – дигидролипоилдегидрогеназа (ФАД)

В матриксе митохондрий:

Регуляция: 1. ацил-КоА и НАДН2 обратимо ингибируют ферментный комплекс

2.АТФ, ГТФ ингибируют, АДФ – активирует

3. инсулин активирует процесс образования ацил-КоА путем увеличения концентрации Са внутримитохондр.

4) адреналин активир ПДК.

1. в Цикл кребса

1.ПВК+ЩУК(фермент-цитратсинтаза)=цитрат (лимонная к-та) – ЩуК съела ацетат получается цитрат

Через цис-акониат будет он изоцитрат:

2.Цитрат=(окониат-гидратаза)Н2О выходит =цис-акониат=(оконитатгидратаза)Н2О входит=изоцитрат

Водороду отдав НАД он теряет СО2 этому безумно рад а-кетоглутарат

3.Изоцитрат =(изоцитратдегидрогеназа)=а-кетоглутарат.

Окисление грядет НАД похитит водород ТДФ, коэнзимА забирают СО2

4.а-КГ=(а-кг дешидрогеназный комплекс, В1)=сукцинил КОА

А энергия едва в сукциниле появилась сразу ГТФ родилась и остался сукцинат

5.СукцинилКоА+ГДФ+Рi=(сукциил-КоА синтаза) = сукцинат+ГТФ+HSKoA

Вот добрался он до ФАДа – водорода тому надо

6.Сукцинат=(сукцинатдегидрогеназа)=фумарат

Фумарат воды напился и в малат он превратился

7.Фумарат=(фумараза)=малат

Тут к малату НАД пришел, водород он приобрел

8.Малат =(малатдегидрогеназа) = оксалоацетат (ЩУК)

Щука снова объявилась и тихонько затаилась караулить ацетат.

Суммарное: CH3-C(O)-SKoA+3НАД++ГДФ+ФАД+Pi= 2СО2+2НАДН2+ГТФ+ФАДН2+HSKoA следовательно из 3 НАДН2 – 9 АТФ

1ГТФ – 1 АТФ; ФАДН2-2АТФ.. 1сукцинил-КоА – 12 АТФ

Челночные механизмы переноса водорода через цитоплазму в митохондрии

1. Глицерофосфатный челночный механизм:

2. Малат-аспартатный

Челночные механизмы переноса водорода из цитоплазмы в митохондрии.

НАДН2,образующийся при окислении гицеральдегид-3-ф в аэробном гликолизе подвергается окислению путем переноса атомов водорода в митохондриальную дыхательную цепь.Однако цитозольный НАДН не способен передавать водород на дыхательную цепь,т.к.митохондриальная мембрана для него непроницаема.Перенос водорода через данную мембрану осуществляется челночными механизмами.В этих системах водород транспортируется через мембрану с помощью пар субстратов ,связанных соответствующими дегидрогеназами,т.е. с обеих сторон митохондриальной мембраны находится спциф.дегидрогеназа.Известны 2 системы:

А)Глицеролфосфатная.Работает в клетках белых мышц и гепатоцитов,но нет в серд.мышце.Водород передается на дигидроксиацетонфосфат ферментом глицерол-3-фосфатдегидрогеназой(НАД-завис.)образование глицерол-3-фосфата,кт окисляется глицерол-3-фосфатдегидрогеназой(на внутр.мембране ФАД-завис.) протоны с ФАДН2 переходят на убихинон и далее по ЦПЭ.Синтез 2 АТФ.

Б) Малат-аспартатная(универсальная-митохондр.и цитозольная малатдегидрогеназа).В цитоплазме НАДН восстанавливает оксалоацетат в малат,который проходит в митохондрии с помощью транслоказ(белков-переносчиков),где окисляется в оксалоацетат НАД-завис. Малатдегидрогеназой.Восстановленный НАД отдает водород в митохондриальную ЦПЭ(на уровне КоQ).Данный оксалоацетат не может выйти самостоятельно из митохондрий,поэтому превращается в аспартат(реакции трансаминирования-отщепление/присоединение NH2 –группы),который в цитоплазме вновь превращается в оксалоацетат.Результат-регенерация цитоплазматического НАД+ из НАДН.Синтез 3АТФ.

Биологическая роль окисления глюкозы(значение ЦТК)

1)Энергетическре: 12 АТФ+3АТФ при окислительном декарбоксилировании пирувата

2)Пластическое:

Лимонная к-та ипользуется на транспорт ацетил-КоА в цитопл из митохондрий и активирует синтез жирных к-т.

Сукцинил КоА идет на синтез гема

А-КГ превращ в глутаминовую, ЩУК и в аспарагиновую

Яблочная к-та в ПВК+НАДФН2

СО2 в реакциях карбоксилирования