Разобщение дыхания и фосфорилирования - раздел Химия, Гомбоева А.Ц., Никитина Л.П., Хышиктуев Б.С. Биохимия. Энергетика общих путей катаболизма. Учебное пособие Как Отмечено Выше, Два Биоэнергетических Процесса (Биологическое Окисление И ...
Как отмечено выше, два биоэнергетических процесса (биологическое окисление и окислительное фосфорилирование) тесно связаны (сопряжены) друг с другом. Причем генерация АТФ в Комплексе V дыхательной цепи происходит в том случае, если трансмембранный перенос протонов внутрь митохондрии осуществляется по протонпроводящему пути (фактору F0) АТФ-синтазы. Если же катионы водорода поступают в матрикс, минуя F0, то макроэрг не синтезируется. Замедление образования АТФ в дыхательной цепи, вызванное снижением ∆μН+ без угнетения транспорта восстановительных эквивалентов по дыхательной цепи, получило название разобщение дыхания и фосфорилирования. Вещества, провоцирующие этот процесс, называют разобщителями. В результате энергия ∆μН+ не трансформируется в энергию химических связей АТФ, а рассеивается в виде тепла. Так действуют многие вещества: адреналин, тироксин, ряд антибиотиков: валиномицин, нигерицин и др.
Разобщители способны образовать в мембранах митохондрий каналы, проницаемые для некоторых ионов (Н+, К+, Na+) (рис. 13), их называют протоно- или ионофорами.
Рис. 13. Принцип действия ионофоров–каналообразователей
Гидрофобные соединения, свободно перемещающиеся в липидном бислое (например, анионы жирных кислот), обратимо связывают ионы Н+. Транспортируя их внутрь митохондрий (рис. 14), способствуют снижению ∆рН-компонента протонного потенциала и, следовательно,∆μН+.
Рис. 14. Роль анионов жирных кислот в транспорте протонов в
митохондрии
Аналогичным образом действуют ионофоры, осуществляющие продвижение в матрикс митохондрий других положительно заряженных ионов металлов. Это приводит к нейтрализации относительного отрицательного заряда в матриксе, к уменьшению ∆ψ - составляющей протонного потенциала и, следовательно, к рассеиванию∆μН+ и замедлению синтеза АТФ.
Свойства некоторых ионофоров приведены в таблице 5. Они нарушают барьерную функцию митохондриальных мембран микроорганизмов и угнетают продукцию АТФ, что сопровождается деструкцией клеток, поэтому и используются для лечения ряда инфекционных болезней. Например, 2,4-динитрофенол (нитрофунгин) назначается при грибковых заболеваний кожи. Грамицидин применяется для местной терапии гнойных ран, пролежней, ранений. Однако из-за высокой токсичности его нельзя вводить внутривенно, поскольку он может вызвать аналогичное нарушение проницаемости мембран клеток макроорганизмов (в первую очередь, форменных элементов).
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Разобщение дыхания и фосфорилирования
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Свободная энергия и законы термодинамики
Жизнь существует и развивается за счет поступающей извне свободной энергии. Энергетический обмен животной клетки относится к органотрофному (у растений - фототрофный) типу, при которо
Макроэргические соединения
В изучении процессов биоэнергетики большую роль сыграл Ф. Липман, который ввел представление о «богатых энергией фосфатах» и «богатой энергией фосфатной связи». Ученый предложил символ ~Р, свидетел
Пути синтеза АТФ и его роль
Как видно из рис. 1, в живых клетках главным высокоэнергетическим продуктом служит аденозинтрифосфат, который обеспечивает передачу свободной энергии от экзэргонических процессов к эндэргони
Биологическое окисление
Наиболее полное высвобождение энергии происходит при распаде органических соединений до Н2О и СО2. Причем установлено, что атомы кислорода в углекислом газе берутся из органич
Характеристика биологического окисления
Этот процесс осуществляется сложным полиферментным ансамблем, локализованным во внутренней мембране митохондрий и включающим пять комплексов: НАДН-убихинон-редуктазу (Комплекс I), сукцинат-убихи
Цепи митохондрий
Название
Локализация, состав, функции
Редокс–центры
Комплекс I (НАДН – убихинон-редуктаза)
Трансмембран
Окислительного фосфорилирования
Комплекс V: F0-F1-АТФ-синтаза - сложная молекулярная система, которая может быть разделена на два субкомплекса: факторы F0 и F1. Первый
Регуляция скорости дыхания митохондрий
Как любой каталитический процесс, биологическое окисление определяется концентрациями субстратов, ферментов, коэнзимов, наличием активаторов и ингибиторов. В качестве первых выступают оказавшиеся в
Патология биоэнергетических процессов
Течение биоэнергетических процессов очень чувствительно к действию различных по природе факторов, которые провоцируют или угнетение или рост их интенсивности со всеми вытекающими последствиями.
В) Антиоксиданты внеклеточных жидкостей
Внеклеточные жидкости человека (плазма крови, лимфа, ликвор, синовиальная, межклеточная жидкость) содержат очень мало (или не содержит вовсе) ферментов, разрушающих активные формы кислорода. Считае
Микросомальное окисление
В отличие от митохондрий, где окисление осуществляется с помощью отщепления ē и Н+, в эндоплазматическом ретикулуме в основе подобной реакции лежит включение кислорода в молекулу су
Контрольные тесты к главе I
I. Убихинон обеспечивает передачу электронов между комплексами:
1. I и II
2. III и IV, I и III
3. II и III, I и III
4. I и III
II. Цитохром c обе
Регуляция процесса окисления пирувата
Регуляция окислительного декарбоксилирования ПВК имеет важное значение и осуществляется тремя основными механизмами:
1) Ингибирование продуктами: ацетил-КоА подавляет активность тра
Патология декарбоксилирования пирувата
Подавление скорости процесса может носить приобретенный характер вследствие:
а) дефицита в диете витаминов (В2,РР) – его участников;
б) у алкоголиков может развиваться
Цикл трикарбоновых кислот
Цикл лимонной кислоты (цикл трикарбоновых кислот - ЦТК, цикл Кребса) представляет собой серию реакций, протекающих в митохондриях, в ходе которых осуществляется катаболизм ацетильных групп и высвоб
Последовательность реакций ЦТК
Начальная стадия - альдольная конденсация ацетил-КоА с оксалоацетатом, приводящая к образованию цитрата, катализируется цитратсинтазой, при этом возникает углерод-углеродная связь между угле
Энергетическая ценность процесса
В результате окисления, катализируемого дегидрогеназами цикла лимонной кислоты, на каждую распадающуюся за период одного цикла молекулу ацетил-КоА образуются три молекулы НАДН + Н+ и одн
Участие витаминов в ЦТК
В этом процессе свои специфические функции выполняют четыре водорастворимых витамина и одно витаминоподобное соединение:
1. Рибофлавин (В2) входит в сост
Биологические функции цикла Кребса
1. Главная функция цикла Кребса состоит в том, что он является общим конечным путем окислительного распада углеводов, липидов, белков, поскольку в ходе метаболизма глюкоза, жирные кислоты, глицерин
Регуляция превращений цитрата
Скорость любого процесса, как известно, регулируется концентрациями субстратов, ферментов, коэнзимов, наличием аллостерического эффекторов. По отношению к ЦТК это означает следующее: 1) чем выше ур
Контрольные тесты к главе II
I. В окислительном декарбоксилировании α-кетокислот принимают участие коферменты:
1. ТДФ, НАД+, HSKoA, ФП, ФАД
2. ТДФ, ФАД, HSKoA, НАД+, ЛК
3.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов