- •Никотинамидные дегидрогеназы. Их строение и роль. Механизм участия над в окислит реакции
- •Что такое окислительное фосфорилирование? Как можно выразить его эффективность?
- •Реакция синтеза лимонной кислоты
- •Роль витамина с в биогенезе коллагена
- •Формула сукцината. Роль
- •Определение метаболизма, анаболизма и катоболизма. Формула атф. Свойства и биологич роль атф
- •Привести по одному примеру окисления субстратов полной и укороченной цепей митох окисл. (реакции)
- •Окислит р-и, катализир-е диоксигеназами (общ вид). Их биол значение.
- •Активные формы кислорода. Их свойства и биол значение.
- •Формула витимина в2. Роль
- •Суммарная реация окислит декарбоксилирования пвк. От каких витаминов зависит протекание данной р-и?
- •Пути использования атф в митохондриях и цитоплазме
- •Перечислить основные неферм компоненты антиоксидантной защиты
- •Биологическая роль монооксигеназного окисления. Р-я обр. Тирозина из фенилаланина
- •Формула над. Биол ф-я
- •Строение флавиновых дегидрогеназ, их роль в биол окисл. Формула фмн. Механизм его участия в окислит. Р-ях. (недостаточно)
- •ННаписать р-ю, катализируемую протеин-лизин-6-оксидазой. Ее роль в биосинтезе коллагена.
- •Дать определение понятию общие метаболиты. Формулв главнейш из них
- •Роль глутатиона в системе антиоксидантной защиты
- •Формула кофермента q, его роль
- •Строение, свойства и функции митох цитохромов. Механизм их участия в окислительных реакциях.
- •Суммарная реакция окислит декарбоксилирования альфа-кетаглутаровой кислоты. От каких витаминов зависит протекание данной реакции?
- •Роль витамина е в ао
- •Окислительные реакции, катализируемые оксидазами (общ вид). Строение и локализация ф. Биол значение оксидазного окисл.
- •Формула атф. Биохимич р-я
- •Общая характеристика цтк. Итоговое уравнение и биохимич значение процесса
- •Написать р-ю, катализируемую протеин-лизин-5-гидроксилазой. Ее роль в биосинтезе коллагена.
- •Формула витамина с. Биох ф-я
- •Убихинон.
- •Способы обр-я атф.
- •Реакция цтк сопряженные с декарбоксилированием
- •Формула пвк. Роль
- •Роль витамина а в митох окисл
- •Реакции Цтк с обр атф
- •Основные ферменты пероксидантной защиты. Реакция катализируемая пероксидазой слюны.
- •Окислительные реакции, катализируемые десатуразами. Строение и локализация, роль.
- •Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования. Строение и свойства протон-зависимой атф-синтетазы.
- •2.ЦТк до альфакетогл
- •Роль витамина с в окислит р-ях
- •Формула альфа-кетоглутаровой кислоты. Роль.
- •Окислительное фосфорилирование. Эффективность. Коеф р/о.
- •Написать реакцию субстратного фосфорилирования, протекающую в цтк. Класс фермента
- •Автономная саморегуляция м/о (дыхательный контроль). Энергетический заряд клетки, возможный диапазон его значений.
- •2. Написать реакции цтк от суккцинил-КоА до оксалоацетата.Энерг итог.
- •Окислительные реакции, катализ оксидазами. Строение и роль.
- •4. Активные формы кислорода, их свойства и био знаечние.
- •Формула витамина с, функции.
- •Дать сравнительный анализ способов образования атф в организме человека. Привести примеры реакций, сопряженных с образованием атф.
- •Написать формулы метаболитов цтк, являющихся субстратами м/о.
- •Автономная регуляция цтк
- •Лизил-5гидроксилаза
-
Привести по одному примеру окисления субстратов полной и укороченной цепей митох окисл. (реакции)
полного
именно эта реакция лимитирует скорость всего цикла трикарбоновых кислот
укороч
Реакция окисления в клетке сукцината в фумарат представляет собой как бы «боковой вход» в дыхательную цепь и не зависит от конкуренции с другими субстратами за НАД+.
-
Окислит р-и, катализир-е диоксигеназами (общ вид). Их биол значение.
Значение - разрушение очень устойчивых циклических структур ( в том числе и гетероциклов), недоступных другим способам ферментативной деградации. В итоге цикл. Структуры превращаются в линейные цепи, кот трансформируются в субстраты ЦТК (фумарат, ац-ко-А и др) и могут окисляться в нем до конечных продуктов (СО2 и Н2О)
-
Активные формы кислорода. Их свойства и биол значение.
Включают ионы кислорода, свободные радикалы и перекиси как неорганического, так и органического происхождения. Это, как правило, небольшие молекулы с исключительной реактивностью благодаря наличию неспаренного электрона на внешнем электронном уровне.
Главным источником АФК в клетках являются митохондрии. Обычно примерно 98% всего кислорода, поступающего в клетки, используется для окисления субстратов с образованием АТФ и выделением тепла, и лишь 2% используется в реакциях образования АФК, которое может значительно возрастать при усиленном поступлении кислорода в клетки или нарушении работы электронно–транспортной цепи митохондрий.
Молекулярный кислород не токсичен для клеток, однако опасность представляют продукты его неполного окисления: перекисные соединения, супероксидные радикалы, синглетный кислород и др. В связи с биологической активностью эти соединения получили название активные формы кислорода (АФК). Появление АФК вызвано тем, что молекулярный кислород (02) может перехватывать электроны у некоторых переносчиков цепи электронного транспорта. В результате одноэлектронного восстановления молекулы кислорода образуется супероксидный радикал или анион-радикал:
02 + е -> 02-.
Образование АФК происходит и при взаимодействии озона с кислородом:
03 + 02 -> 202 + 02-.
Супероксидный радикал — заряженная частица, окруженная молекулами воды. Поэтому 02- не может преодолеть мембрану, оказывается «запертым» в клетке и становится источником других форм АФК, например перекиси водорода:
02- + е + 2Н+ —> Н202.
Перекись водорода, в свою очередь, восстанавливается и дает гидроксил-радикал:
Н202 + е + Н+ -> ОН-.
Реакционная способность последнего чрезвычайно высока, поэтому гидроксил-радикал способен окислить практически любое вещество клетки, включая ДНК. Концентрации АФК в тканях невысоки и составляют 10-8—10-11 М. АФК вызывают образование органических гидропероксидов (ROOH) ДНК, белков, липидов. Этот процесс называют перекисным окислением. Гидропероксиды в ходе метаболизма способны превращаться в различные окисленные соединения — спирты, альдегиды и др. Так, в ходе перекисного окисления липидов (ПОЛ) снижается содержание ненасыщенных жирных кислот, образуются различные производные жирных кислот, а затем такие метаболиты как малоновый диальдегид, этан и др. АФК образуются в различных частях клетки. У животной клетки наибольший вклад вносит дыхательная цепь митохондрий. У растений эти процессы происходят еще и в хлоропластах. Поэтому у растений возможность образования АФК выше, чем в животной клетке.
В тканях аэробных организмов в процессе метаболизма постоянно образуются продукты неполного восстановления кислорода. Активные формы кислорода и радикалы синтез в организме, выполняют не только вредные, но и множество полезных для клетки функций. Так, образование супероксид-аниона и гипохлорита клетками иммунной системы используется организмом при защите от инфекций и других чужеродных факторов. Для некоторых тканей, в частности, для мозга, характерен повышенный синтез простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов. Этот процесс требует участия супероксид-аниона, взаимодействующего с другим компонентом этой системы, арахидоновой кислотой - соединением, высвобождающимся из мембранных фосфолипидов в ходе индуцируемого АФК перекисного окисления липидов.
АФК активно участвуют в процессах передачи клеточного сигнала. Так, например, свободные радикалы, которые образуются в цитозоле клетки в ответ на стимуляцию факторами роста, участвуют в регуляции пролиферативного. Имеется много публикаций, свидетельствующих, что активные формы кислорода стимулируют деление различных типов клеток.
Механизм, по которому активные формы кислорода участвуют в передаче митотического сигнала, неизвестен. Возможно, что АФК могут активировать такие ферменты, как митоген-активируемую киназу p38, что, в свою очередь, приводит к активации транскрипционного фактора HIF-1 и экспрессии соответствующих генов. Показано, что они включают каскад реакций, которые передают митотический сигнал при воздействии "физиологических" агентов, таких как факторы роста: активируют в клетке различные транскрипционные факторы, но наиболее эффективно - продукт гена c-jun и ядерный транскрипционный фактор NF-kB. Свободные радикалы обладают активностью, модулирующей транскрипционные факторы, как NF-kB и активирующий белок-1 (AP-1). В случае NF-kB показано, что он становится транскрипционно активным после того, как происходит опосредованная АФК деградация IkB белка, ингибирующего NF-kB. Также показана роль АФК в качестве вторичных мессенджеров в сигнальных каскадах, запускаемых такими факторами как TGF-b1, PDGF, ATII, FGF-2 и эндотелин.
Еще одной мишенью АФК может являться Na/K-АТФаза, белок, отвечающий за электрогенный транспорт ионов калия и натрия через клеточную мембрану. В нормальных условиях нейрональная Na/K-АТФаза потребляет от 15% до 40% энергии клетки, направляя ее на поддержание ионных градиентов. Избыточная активация глутаматных рецепторов и повышение уровня АФК приводит к обратимому ингибированию фермента. Известно разнонаправленное влияние глутаматных рецепторов первой и третьей групп на активность Na/K-АТФазы. Так, АФК усиливают ингибирующее влияние NMDA-рецепторов на активность Na/K-АТФазы, а mGluI предотвращают ингибирование ее NMDA - рецепторами.