- •24. Макроэргические соединения; их химическое строение, роль в организме атф. Цтк. Энергетический эффект цикла трикарбоновых кислот.
- •Атф и адениловая система клетки
- •26. Анаболизм и катаболизм, амфиболические пути. Охарактеризуйте цитратный цикл.
- •27.Общие принцины биологической термодинамики. Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования.
- •28. Общие принципы биологической термодинамики. Окислительное и субстратное фосфорилирование. Механизм сопряжения окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания.
- •29. Образование в процессах метаболизма воды и углекислоты - конечных продуктов обмена веществ (цтк и тканевое дыхание).
- •30. Современные представления о механизме тканевого дыхания. Характеристика ферментов и коферментов тканевого дыхания.
- •31. Современная теория тканевого дыхания. Дыхательная цепь, ее надмолекулярная организация. Виды дыхательных цепей.
- •42.Окислительное декарбоксилирование а-кетокислот. Механизм и регуляция окислительного декарбоксилирование пировиноградной кислоты.
- •43. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Его биологическое значение.
- •44. Какое участие кислорода в биологическом окислении? в каких случаях при тканевом дыхании возможно образование перекиси водорода н2о2? Каким образом организм ее обезвреживает?
- •45. Обмен пировиноградной кислоты в тканях.
24. Макроэргические соединения; их химическое строение, роль в организме атф. Цтк. Энергетический эффект цикла трикарбоновых кислот.
Гонский (стр.260-263)
Цикл трикарбоновых кислот — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме, промежуточный этап между гликолизом и электронтранспортной цепью. Кроме значительной энергетической роли циклу отводится также и существенная пластическая функция, то есть это важный источник молекул-предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения, как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.
ВСЕГО 12 МОЛЕКУЛ АТФ
Ферменты:
-
цитратсинтаза;
-
аконитаза;
-
изоцитратдегидрогеназа;
-
α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс;
-
сукцинил-КоА синтетаза;
-
сукцинатдегидрогеназа;
-
фумаратгидратаза;
-
малатдегидрогеназа.
Энергетический эффект цикла Кребса
Фермент |
Кофермент |
Выход АТФ, моль |
Изоцитратдегидрогеназа |
НАД |
3 |
α-Кетоглутаратдегидрогеназный комплекс |
НАД |
3 |
Сукцинаттиокиназа |
ГДФ |
1 |
Сукцинатдегидрогеназа |
ФАД |
2 |
Малатдегидрогеназа |
НАД |
3 |
|
Всего |
12 |
Итак, при распаде 1 моль ацетил-КоА образуется 12 моль АТФ, следовательно, из 2 моль ацетил-КоА - 24 моль АТФ.
Суммируя энергетические эффекты всех этапов распада глюкозы в аэробных условиях, получаем 38 моль АТФ.
25. АТФ – как основной макроэрг организма человека. Охарактеризуйте адениловую систему организма. Роль АТФ в организме.
Атф и адениловая система клетки
В энергетическом обеспечении клетки важнейшую роль играет адениловая система, которая включает АМФ, АДФ, Н4Р2О7 (пирофосфат), Н3РО4 (неорганический фосфат) и цАМФ (циклический АМФ).
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) относится к группе высокоэнергетических фосфатов, содержит две фосфоангидридные связи.
АТФ относится к макроэргическим веществам — веществам, содержащим в своих связях большое количество энергии.
АТФ — нестабильная молекула: при гидролизе концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), при этом выделяется 32 кДж энергии.
АТФ — универсальный переносчик и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ в среднем составляет 0,04% (на сырую массу клетки)
В клетке молекула АТФ расходуется в течение одной минуты после ее образования. У человека количество АТФ, равное массе тела, образуется и разрушается каждые 24 часа.
АТФ используется клетками для процессов биосинтеза (анаболические реакции), активации многих молекул (глюкоза, глицерол), выполнения механической работы, переноса веществ через мембраны, обеспечивает точную передачу генетической информации и др.
При этом АТФ может гидролизоваться двумя способами:
АТФ + Н2О = АДФ + неорганический фосфат + энергия (32 кДж\моль);
АТФ + Н2О = АМФ + пирофосфат + энергия (32 кДж\моль).
Синтез АТФ носит название фосфорилирования и описывается уравнением:
АДФ + Н3РО4 = АТФ + Н2О.
Эта реакция происходит при условии обеспечения энергией в количестве не менее 32 кДж/моль.
Если источником этой энергии является транспорт электронов по дыхательной цепи внутренней мембраны митохондрий, говорят об окислительном фосфорилировании. Это главный путь синтеза АТФ в аэробных клетках.
Если источником энергии является гидролиз макроэргической связи субстрата, говорят о субстратном фосфорилировании. Такой механизм имеет место в цитозоле и митохондриях и может происходить в анаэробных условиях.
Процесс окислительного фосфорилирования тесно связан (сопряжен) с окислительно-восстановительными реакциями (ОВР), а именно с реакцией окисления водорода кислородом до воды — тканевым дыханием.