Файл: Энергетический обмен.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 13

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1-ый вопрос

Энергетический обмен – это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ.

Энергетический обмен включает в себя 3 этапа:

  1. Подготовительный этап.

Подготовительный этап осуществляется ферментами в ЖКТ. В результате действия ферментов сложные вещества превращаются в более простые: полимеры распадаются на мономеры. Это сопровождается разрывом химических связей и выделением энергии, большая часть которой рассеивается в виде тепла.

Под действием ферментов белки расщепляются на аминокислоты, жиры - на глицерин и жирные кислоты, сложные углеводы - до простых сахаров.



  1. Бескислородный этап (анаэробый) – гликолиз

Этот этап является последним для организмов-анаэробов, обитающих в условиях, где кислород отсутствует. На этапе гликолиза происходит расщепление молекулы глюкозы: образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). Происходит данный этап в цитоплазме клеток.

  1. Кислородный этап (аэробный)

Этот этап доступен только для аэробов - организмов, живущих в кислородной среде. Из каждой молекулы ПВК, образовавшейся на этапе гликолиза, синтезируется 18 молекул АТФ - в сумме с двух ПВК выход составляет 36 молекул АТФ.

Таким образом, суммарно с одной молекулы глюкозы можно получить 38 АТФ (гликолиз + кислородный этап).

Кислородный этап протекает на кристах митохондрий (складках, выпячиваниях внутренней мембраны), где наибольшая концентрация окислительных ферментов. Главную роль в этом процессе играет так называемый цикл Кребса



2-ой вопрос

Дыхательная цепь (цепь переноса электронов) - это цепь сопряженных окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых водород, отщепленный от субстратов, переносится на кислород с образованием воды и выделением энергии.

Механизмы образования АТФ в клетке

Имеется два пути синтеза АТФ в клетке: 1) окислительное фосфорилирование и 2) субстратное фосфорилирование.


Окислительное фосфорилирование является главным путем синтеза АТФ из АДФ и Фн. С помощью этого механизма в клетках миокарда и скелетных мышц синтезируется около 90% АТФ. Реакция энергетически сопряжена с переносом электронов с восстановленныхкоферментов на кислород и требует наличия неповрежденной митохондриальной мембраны.

Альтернативный путь синтеза АТФ из АДФ и Фн – субстратное фосфорилирование. В этом случае происходит перенос фосфата с высокоэнергетических фосфатов клетки на АДФ с образованием АТФ. Это происходит в ходе а) креатинкиназной реакции.

Строение АТФ



3-ий вопрос

Ферменты дыхательной цепи (комплекс ферментов)

1 комплекс - Комплекс I (НАДН-дегидрогеназа)

Функции:

  1. Принимает электроны от НАДН и передает их на коэнзим Q (убихинон).

  2. Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

2 комплекс - ФАД-зависимые дегидрогеназы

Функции:

  1. Восстановление ФАД в окислительно-восстановительных реакциях


  2. Обеспечение передачи электронов от ФАДН2 на железосерные белки внутренней мембраны митохондрий. Далее эти электроны попадают на коэнзим Q (убихинон).

3 комплекс - КоQ-цитохром c-оксидоредуктаза

Функции:


  1. Принимает электроны от коэнзима Q и передает их на цитохром с.

  2. Переносит 2 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

4 комплекс - Цитохром с-кислород-оксидоредуктаза

Функции:


  1. Принимает электроны от цитохрома с и передает их на кислород с образованием воды.

  2. Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

5 комплекс - фермент АТФ-синтаза, состоящий из множества белковых цепей, подразделенных на две большие группы:

  1. одна группа формирует субъединицу FО (произносится со звуком "о", а не "ноль" т.к олигомицин-чувствительная) – ее функция каналообразующая, по ней выкачанные наружу протоны водорода устремляются в матрикс.

  2. другая группа образует субъединицу F1 – ее функция каталитическая, именно она, используя энергию протонов, синтезирует АТФ.