Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
174
Добавлен:
16.12.2018
Размер:
2.94 Mб
Скачать

Биохимия и молекулярная биология

Лекция 10. Биоэнергетика.

Часть 1.

1

Содержание

Биологическое окисление.

Дыхательная цепь митохондрий. Характеристика переносчиков электронов.

Редокс-потенциалы дыхательных переносчиков.

Биоэнергетика. Часть 1.

2

Биологическое окисление

Выделяют 2 типа биологического окисления – свободное и сопряженное.

Свободное окисление не связано с переходом энергии биологического окисления в энергию макроэргических связей. Выделяемая энергия рассеивается в виде теплоты. Этот вид биологического окисления в клетках важен для теплопродукции и детоксикации вредных продуктов обмена веществ.

Сопряженное окисление связано с переходом свободной энергии, выделяющейся в процессе биологического окисления в доступную для использования форму энергии – макроэргические связи АТР или другие виды энергии, например, ионный градиент.

Биоэнергетика. Часть 1.

3

Биологическое окисление

Различают два вида сопряженного окисления: 1)Окислительное фосфорилирование на уровне

субстрата.

2)Окислительное фосфорилирование на уровне дыхательной цепи (ЭТЦ, ЦПЭ).

В первом случае синтез АТР идет за счет переноса высокоэнергетического фосфата от окисляемого субстрата на АDP.

Во втором – синтез АТР идет за счет энергии, которая выделяется при переносе электронов в дыхательной цепи от окисляемых субстратов на молекулярный кислород в процессе клеточного дыхания. Около 90% поступившего в клетку кислорода используется в процессах биологического окисления.

Биоэнергетика. Часть 1.

4

Биологическое окисление

АТР-ADP-цикл

Биоэнергетика. Часть 1.

5

Биологическое окисление

Субстратное и окислительное фосфорилирование

6 АТР

6 АТР

18 АТР

4 АТР

Всего 38 АТР (34 АТР – ЭТЦ, 4 АТР – субстратное фосф-е)

Биоэнергетика. Часть 1.

6

Биологическое окисление

Биохимическая анатомия митохондрий

Внешняя мембрана легко проницаема для небольших молекул и ионов. Внутренняя мембрана непроницаема для небольших молекул и ионов, включая Н+.

Содержит: комплексы I-IV ЭТЦ; ADP-ATP транслоказы; ATP синтазу (FoF1); другие мембранные транспортеры.

Матрикс содержит: ПДК; ЦТК; ферменты β-окисления жирных кислот; ферменты, окисляющие аминокислоты; ДНК; рибосомы; другие ферменты; ATP, ADP, Рi, Mg2+, Ca2+, K+.

Биоэнергетика. Часть 1.

7

Дыхательная цепь

Дыхательная цепь представляет собой ряд белковых комплексов, встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану, и является главной системой превращения энергии в митохондриях.

Здесь

происходят

последовательное

окисление и

восстановление

компонентов

дыхательной

цепи,

в

результате чего

высвобождается небольшими порциями энергия. Окисление (перенос электронов) сопряжено с фосфорилированием (АDP + Pi = АТP), то есть в дыхательной цепи происходит процесс

окислительного фосфорилирования.

Биоэнергетика. Часть 1.

8

Цепь переноса электронов

Электронпереносящие комплексы митохондрий

В состав ЦПЭ входят 5 комплексов:

комплекс I - NADH-дегидрогеназа, комплекс II - сукцинатдегидрогеназа,

комплекс III - СоQН2-цитохром с-

оксидоредуктаза,

комплекс IV - цитохромоксидаза, комплекс V - АТР-синтаза,

а также мобильные переносчики электронов - кофермент Q и цитохром с.

Биоэнергетика. Часть 1.

9

Дыхательная цепь

Электронпереносящие комплексы митохондрий

Убихинон и цитохром с - мобильные переносчики электронов

Биоэнергетика. Часть 1.

10

Соседние файлы в папке 3 КУРС (БИОХИМИЯ ЭНЕРГИЯ)