1. На уровне количества субстратов окисления;

2. на уровне количества кислорода в митохондриях;

3. на уровне отношения АТФ/АДФ + Н3РО4

Основным регулирующим фактором является соотношение АТФ/АДФ.

Зависимость митохондриального окисления (дыхания) от концентрации АДФ получила название дыхательного контроля.

Если клетка находится в состоянии метаболической активности, что сопровождается затратой АТФ, то накапливается АДФ, который, в свою очередь, активирует процессы биологического окисления и синтеза АТФ.

Ингибиторы цепи переноса электронов угнетают активность ферментов дыхательной цепи и блокируют перенос электронов от НАДН2 и ФАДН2 к кислороду. Синтез АТФ

прекращается и клетка погибает.

Различают три основных группы ингибиторов:

• вещества, действующие на комплекс I (амитал – производное барбитуровой кислоты, ротенон – пестицид);

• вещества, действующие на комплекс III (антибиотик - антимицин А);

• вещества, действующие на комплекс IV (угарный газ (СО), сероводород (Н2S), цианиды (-СN).

10. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Терморегуляторная функция тканевого обмена.

Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования:

Разобщители тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования не прекращают процессов окисления, но снижают синтез АТФ. Дыхательная цепь работает, а АТФ при

этом образуется меньше, чем в норме. Это становится возможным по причине того, что такие вещества способны образовывать собственные протонные каналы во внутренней мембране митохондрий, поэтому часть протонов проходит через них, минуя каналы АТФсинтазы.

Подобным действием обладают гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин. При состояниях, сопровождающихся гиперфункцией щитовидной железы (Базедова болезнь), больным не хватает энергии АТФ, компенсаторно они много едят

(нужно большое количество субстратов для окисления), но при этом теряют в весе (большая часть энергии выделяется в виде тепла).

ИЗ ТИМИНА: Разобщители – это вещества, которые снижают величину электрохимического градиента, что приводит к увеличению скорости движения электронов по ферментам дыхательной цепи. В результате этого уменьшается синтез АТФ и возрастает катаболизм. Так как электрохимический градиент состоит из двух компонентов (электрического и химического), то существуют два принципиальных способа его уменьшить – нивелировать разность зарядов или разность концентрации ионов водорода. К разобщителям в первую очередь относят "протонофоры" – вещества, переносящие ионы водорода. При этом уменьшаются оба компонента электрохимического градиента (pH и заряд).

Классическим протонофором является динитрофенол, жирорастворимое соединение, присоединяющие ионы водорода на внешней поверхности внутренней

митохондриальной мембраны и отдающие их на внутренней поверхности. Протонофоры одновременно снижают электрическую и химическую составляющую протонного градиента, энергия которого рассеивается в виде тепла.

Физиологическим протонофором является белок "термогенин", в изобилии имеющийся в клетках бурой жировой ткани (до 15% от всех белков митохондрий). Существенным

отличием бурой жировой ткани от белой является большое количество митохондрий, которые придают клеткам буро-красный цвет. При охлаждении организма эти клетки

получают сигналы по симпатическим нервам, и в них активируется расщепление жира – липолиз.

Окисление жиров приводит к получению НАДН и ФАДН2, активизации работы

дыхательной цепи и возрастанию электрохимического градиента. Однако АТФ-синтазы в мембранах митохондрий этих клеток мало, зато много термогенина. Благодаря ему,

большая часть энергии ионов водорода рассеивается в виде тепла, обеспечивая поддержание температуры тела при охлаждении. Бурая жировая ткань широко представлена в верхней части спины у животных, впадающих в зимний сон (медведи), у детенышей животных и человеческих младенцев. Отдельные скопления бурых жировых клеток есть и у взрослого человека, они расположены в верхней части спины, между лопаток, под мышками, по ходу крупных кровеносных сосудов. Кроме динитрофенола и термогенина протонофорами, к примеру, являются салицилаты, жирные кислоты и трийодтиронин.