Шпоры по "Биохимии"

С6Н12О6 + 6O2 = 6СO2 + 6Н2O + 2780 кДж/моль

В настоящее  время биологическое окисление определяется как совокупность реакций окисления субстратов в живых клетках, основная функция которых - энергетическое обеспечение метаболизма. Уравнение С6Н12Об = 2С3Н6О3 + 65 кДж/моль. описывает суммарный результат многоступенчатого процесса, приводящего к образованию молочной кислоты и протекающего без участия кислорода: Этот путь отражает, энергетическое обеспечение простейших форм жизни, функционировавших в бескислородных условиях. В аэробных условиях продукты бескислородного окисления становятся субстратами цикла трикарбоновых кислот, в ходе которого образуются восстановленные дыхательные переносчики НАДФН, НАДН и флавиновые коферменты.  Организация и функционирование дыхательной цепи. В клетках эукариот

расположена во внутренней мембране митохондрий, у  дышащих бактерий – в цитоплазматической мембране и специализированных структурах – мезосомах, или тилакоидах.  Компоненты дыхательной цепи встроены в митохондриальную мембрану в виде 4 белково-липидных комплексов: НАДН-КоQН2-редуктаза (комплекс I), сукцинат-КоQ-редуктаза (комплекс II), КоQН2-цитохром c-редуктаза (комплекс III) и цитохром а-цитохромоксидаза (комплекс IV).

Если  субстратом окисления служат α-кетокислоты, в переносе электронов на

НАД+ участвуют  липоатсодержащие дегидрогеназы. В  случае окисления пролина,глутамата, изоцитрата и других субстратов перенос  электронов происходит непосредственно на НАД+. Восстановленный НАД в дыхательной цепи окисляется НАДН-дегидрогеназой, содержащей железосерный белок (FeS) и ФМН и прочно связанной с дыхательной цепью.     KoQ (убихинон) который способен находиться и в восстановленном, и окисленном состоянии. Это свойство определяет его роль в дыхательной цепи - служить коллектором восстановительных эквивалентов, поставляемых в дыхательную цепь через флавиновые дегидрогеназы.  Железосерный белок участвует в окислительно-восстановительном процессе, протекающем по одноэлектронному типу. Первый участок локализации FeS находится между ФМН и KoQ, второй - между цитохромами b и c1. Это соответствует тому факту, что со стадии ФМН путь протонов и электронов разделяется:1) накапливаются в митохондриальном матриксе, а 2)идут на гидрофобные переносчики - KoQ и цитохромы. Цитохромы в дыхательной цепи выстроены в порядке возрастания окислительно восстановительного потенциала. Они представляют собой гемопротеины  В процессах тканевого дыхания наиболее важную роль играют цитохромы b, с1, с, а и а3.  Свободное окисление.  Задача– превращения природных или неприродных субстратов .Они осуществляются ферментами диоксигеназами и монооксигеназами. Окисление протекает при участии специализированных цитохромов В реакциях свободного окисления участвуют также кислород и восста-

новленные дыхательные переносчики (чаще всего  НАДФН). Акцептором электронов является цитохром Р-450. Окисление

субстрата протекает по следующей схеме:

SH + O2 –> SOH

Механизм  действия оксигеназ включает изменение валентности входящих в их

состав  ионов двухвалентных металлов (железа или меди). Диоксигеназы присоединяют к субстрату молекулярный кислород, активируя его за счет электрона  атома железа в активном центре.  Запасание Е происходитв виде богатых Е хим. связей особого класса соединений – нуклеозидтрифосфатов. Существуют высоко энергетические и низко энергетические фосфаты(различаются величиной свободной  энергии гидролиза фосфатной связи).Высокоэнергетические фосфаты имеют высокую макроэргическую связь-химическая связь, гидролиз которой характеризуется значениями энергии порядка —30 кДж/моль и выше. К ним относят АТФ,АДФ,АМФ,Фн,ионы магния,УТФ,ЦТФ,ГТФ,ТТФ,креатинфосфат, пирофосфат,ацетил-КоА.

Образование этих соединений зависит от Е АТФ,рН(7.0),Т=37.

Варианты освобождения фосфатных связей АТФ:

1.отщепление  концевого фосфата АТФ; 2.пирофосфатное  расщепление АТФ; Накопление Е может происходить и при гидролизе АДФ.В общем накопление Е в фосфатных связях макроэргов-основа переноса Е в клетке. Выделяют 3 типа перехода Е АТФ:

1.в Е  химических связей;

2.в тепловую  Е;

3.в Е  для совершения работы ( осмотической,механической  и др.).  

11. ГОРМОНЫ

 –  вещества органической природы,  вырабатывающиеся в специализированных  клетках же-

лез внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирую-

щее влияние  на обмен веществ и физиологические  функции.  Классификации гормонов,основанной на их химической природе. В соответствии с этой классификацией различают три группы истинных гормонов: 1) пептидные и белковые

гормоны, 2) гормоны – производные аминокислот и 3) гормоны стероид-

ной природы. Четвертую группу составляют эйкозаноиды  – гормоноподоб-

ные вещества, оказывающие местное действие. 1)Пептидные  и белковые гормоны включают до 250 и более

аминокислотных  остатков. Это гормоны гипоталамуса и гипофиза а также гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон). 2)Гормоны – производные аминокислот в основном представлены производны амиаминокислоты тирозина(адреналин и норадреналин)  и гормоны щитовидной железы (тироксин и его производные). Гормоны 1-й и 2-й групп хорошо растворимы в воде.3)Гормоны стероидной природы представлены жирорастворимыми гормонами коркового вещества надпочечников (кортикостероиды), половы-

ми гормонами (эстрогены и андрогены). Эйкозаноиды, являющиеся производными полиненасыщенной жирной кислоты (арахидоновой. Эти нерастворимые в воде и нестабильные соединения. В зависимости от того, где в клетке происходит передача информации, можно выделить 3 варианта действия гормонов: 1)мембранный Реализуется в том месте,где гормон связан с плазматической мембраной,при этом изменяется проницаемасть мембраны.Пр.инсулин в кл-ку (перенос глюкозы).  2)мембранно-внутриклеточный Чаще всего встречается.Хар-ся тем,что гормон непосредственно не проникает в клетку,а влияет на обмен внутриклеточный,через посредника(находящегося в клетке). Описаны 3 группы посредников: А)циклические нуклеазы (цАМФ и цГМФ ). Б)ионы кальция  В)2,5-олигоадениловый нуклеотид. В цитоплазматической мембране встречается аденилатциклаза, имеются участки N и С а также узнающий.  Гормон + рецептор→N- белок (изменяет его конфигурацию) → образуется ГТФ.В результате N- белок +ГТФ→ активизирует собственно Аденилатциклазу =>нарабатывает циклический АМФ внутри клетки. Работает аденилат циклаза до тех пор пока сохран. комплекс гормон + рецептор. Одна молекула такого комплекса дает возможность к образованию от 10 до 100 молекул циклических АМФ. Под влиянием одного гормона могут активизироваться или угнетаться различные биохим. Процессы. Это связано с каким рецептором образует комплекс гормон: н-р, адреналин может связываться или с α- или β-рецепторами.Если связь с α то,вкл.аденилатциклаза, если β – гуанилатциклаза, Т.о. характер изменения метаболизма в Кл. зависит не только от вида гормона, но и от того  с камим рецептором он комлексируется. Инактивация циклических нуклеотидов происходит с помощью фосфодиэстераз. Б) Ионы Са внутри кл. содержатся незначительно, поступают по двум Са каналам (откачка осуществляется в присутствии Са АТФазы в обмен на Na) В клетке Са связан с белками цитоплазмы. Один из них кальмодулин. В) Сам олигоадениловый нуклеотид является внутриклеточным посредником. Смешанный тип передачи информации- гормоны этого типа реализуют свой эффект через 2 и 3 механизмы. 3)цитозольный. Характерен для гормонов с липофильными свойствами. Например стероиды. Такие гормоны проникают через мембраны в клетку (комплексируются с рецепторами цитозоля.) Этот комплекс воздействует на ядро, где изменяет доступность для транскрипции матриц ДНК. При этом изменяется скорость синтеза специальных белков-ферментов, а следовательно скорость и направленность метаболических процессов в кл.Смешанный тип передачи информации- гормоны этого типа реализуют свой эффект через 2 и 3 механизмы. Пример- йодтиронин.