- •Белки и их биологическая роль
- •Характеристика простых белков
- •Методы разделения (фракционирования) белков
- •Характеристика сложных белков
- •Хромопротеины
- •Липид-белковые комплексы
- •Нуклеопротеины
- •Состав нк:
- •Углевод-белковые комплексы
- •Хондроитинсульфаты (хс). Это полимеры, структурной единицей которых является димер, состоящий из глюкуроновой кислоты и n-ацетилгалактозамина (сульфатирован по 4 или 6 положению).
- •Фосфопротеины
- •Ферменты
- •Строение коферментов
- •Изоферменты
- •Свойства ферментов
- •Классификация и номенклатура ферментов
- •Номенклатура ферментов
- •Современные представления о ферментативном катализе
- •Молекулярные эффекты действия ферментов
- •Теория кислотно-основного катализа
- •Регуляция активности ферментов
- •Обмен веществ
- •Обмен белков Переваривание и всасывание белков
- •Превращение белков в органах пищеварения
- •Переваривание сложных белков и их катаболизм
- •Гниение белков и обезвреживание его продуктов
- •Метаболизм аминокислот
- •Общие пути обмена веществ
- •Образование конечных азотистых продуктов
- •Временное обезвреживание аммиака
- •Орнитиновый цикл мочевинообразования
- •Синтез и распад нуклеотидов
- •А. Окисление пуриновых нуклеозидов
- •I. Превращение пвк
- •II. Цикл Кребса:
- •Функции цтк:
- •III. Биологическое окисление.
- •Дыхательная цепь (дц) (или Цепь Переноса Электронов – цпэ, или Электрон-Транспортная Цепь – этц)
- •Функционирование дц
- •Окислительное фосфорилирование
- •Альтернативные варианты биологического окисления
- •Репликация (самоудвоение, биосинтез) днк
- •Транскрипция (передача информации с днк на рнк) или биосинтез рнк
- •Трансляция (биосинтез белка)
- •Адресование белков
- •Регуляция биосинтеза белка
- •Обмен углеводов
- •Простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены
- •Переваривание липидов
- •Механизм ресинтеза жира
- •Транспортные формы липидов в организме
- •Превращение липидов в тканях
- •Биосинтез глицерина и вжк в тканях
- •Биосинтез холестерина (хс)
- •Патология липидного обмена
- •Классификация гормонов
- •Механизм действия гормонов
- •Гормоны центральных желез - гипоталамуса и гипофиза
- •Гормоны щитовидной железы
- •Гормоны паращитовидных желез
- •Гормоны поджелудочной железы (пж)
- •Гормоны половых желез
- •Классификация витаминов
- •Роль витаминов в обмене веществ
- •Понятие о гиповитаминозах, авитаминозах и гипервитаминозах
- •Причины гиповитаминозов
- •Жирорастворимые витамины Витамин а
- •Витамин d
- •Витамин е
- •Роль витамина е в обмене веществ
- •Витамин к
- •Роль витамина к в обмене веществ
- •Водорастворимые витамины Витамин с
- •Роль витамина с в обмене веществ
- •Витамин р
- •Витамин в1
- •Витамин в2
- •Витамин рр
- •Витамин в6
- •Витамин в9, в10, вс (фолиевая кислота)
- •Витамин в12
- •Витамин в3
- •Витамин н (биотин)
- •Витаминоподобные вещества Парааминобензойная кислота
- •Гидроксилирование ксенобиотиков с участием микросомальной монооксигеназной системы
- •Роль печени в пигментном обмене
- •Биосинтез гема
- •Распад гема
- •Патология пигментного обмена
- •Биохимия крови Типы изменения биохимического состава крови
- •Белковый состав крови Функции белков крови:
- •Общий белок
- •Альбумины
- •Глобулины в норме 20-30 г/л
- •Небелковые азотсодержащие вещества Остаточный азот
- •Углеводный обмен
- •Липидный обмен
- •Минеральный обмен
- •Ферменты плазмы крови
- •Физические свойства мочи здорового человека, их изменения при патологии
- •Показатели химического состава мочи
- •Особенности обмена веществ в нервной ткани
- •Химическая передача нервного возбуждения
- •Тропомиозин
Дыхательная цепь (дц) (или Цепь Переноса Электронов – цпэ, или Электрон-Транспортная Цепь – этц)
ДЦ – это конвейер по переносу электронов и протонов от восстановленного субстрата к кислороду.
Компоненты ДЦ:
1. Пиридинзависимые ДГ (НАД-, НАДФ-зависимые)
Рабочая часть – витамин РР (никотинамид)
НАД + 2Н+ + 2е ↔ НАД·Н2
2. ФАД-зависимые ДГ (кофермент в ДЦ – ФМН, а акцептор электронов непосредственно от субстрата – ФАД. Рабочая часть – изоалоксазин.
[При восстановлении к атомам азота при двойных связях, отмеченных стрелками, присоединяется по атому водорода, а двойная связь перемещается на общую грань колец В и С.]
3. Убихинон (Ko Q). Обладает о/в-свойствами благодаря кето-енольной таутомерии.
4. Цитохромы. Относятся к гемопротеинам, содержат атомы железа, переход степени (2↔3) окисления которого и обеспечивает транспорт электронов (протоны ими не транспортируются !!! ).
В ДЦ цитохромы расположены в следующей последовательности: b - c1 - c - a - a3 .
Совокупность цитохромов b и c1 называют КоQH-дегидрогеназой, т.к. они отщепляют атом водорода от убихинона (KoQ).
Цитохромы а и а3 – цитохромоксидазой (т.к. способствуют переносу электронов на молекулярный кислород).
Функционирование дц
Субстрат·Н2 → НАД → ФМН → КоQ → 2b → 2c1 → 2c → 2a → 2a3 → O2 .
[До KoQ включительно переносятся 2 протона и 2 электрона, а по цепи цитохромов – только 2 электрона]
Существует и укороченная ДЦ, в которой субстрат окисляется ФАД-зависимой ДГ, отдающей затем 2 протона и 2 электрона непосредственно на убихинон.
Необходимо отметить, что АТФ выделяется на этапах: НАД→ФМН (в укороченной ДЦ эта молекула АТФ не выделяется!), b→c1 , a→a3 .
Вообще, молекула АТФ синтезируется если разница потенциалов между соседними компонентами цепи превышает 0,2 В, т.е. может выделиться энергия не менее 50 кДж/моль.
Окислительное фосфорилирование
(хемиосмотическая теория Митчелла, 1961)
1. Мембраны митохондрий непроницаемы для протонов.
2. В результате процессов окисления в митохондрии формируется протонный потенциал (электрохимический градиент протонов).
3. Диффузия протонов обратно на внутреннюю поверхность мембраны сопряжено с фосфорилированием, которое осуществляется АТФ-синтетазой.
Сам процесс выглядит так:
1. НАД·Н-ДГ отдает пару электронов на ФМН-ДГ. Это позволяет ФМН принять пару протонов из матрикса с образованием ФМН·Н2. Пара протонов, принадлежащих НАД, выталкивается на цитоплазматическую поверхность внутренней мембраны митохондрий.
2. ФМН·Н2-ДГ выталкивает пару протонов на цитоплазматическую поверхность мембраны, а пару электронов отдает на убихинон (KoQ), который при этом получает способность присоединить пару электронов из матрикса с образованием KoQ·H2.
3. KoQ·H2 выталкивает пару протонов в цитоплазму, а электроны перебрасываются на кислород в матриксе с образованием воды. В итоге при переносе пары электронов из матрикса в межмембранное пространство перекачивается 6 протонов, что и ведет к созданию разницы потенциалов и разницы рН между поверхностями внутренней мембраны.
4. Разница потенциалов и разница рН обеспечивают движение протонов через протонный канал в обратном направлении.
5. Движение протонов ведет к активации АТФ-синтетазы и синтезу АТФ из АДФ и фосфата.
Окислительное фосфорилирование – это процесс образования АТФ из АДФ и ФН за счет энергии транспорта электронов в дыхательной цепи
Возможно разобщение окислительного фосфорилирования, например, при повреждении внутренней мембраны митохондрий. При этом происходит свободное окисление без фосфорилирования (т.е. без синтеза АТФ), сопровождающееся пирогенным эффектом (локальным повышением температуры). Таким образом на митохондиальную мембрану действует, например, 2,4-динитрофенол.