Таким образом, обмен веществ тесно связан с обменом энергии.
Таким образом, обмен веществ тесно связан с обменом энергии. - раздел Энергетика, Общие представления об обмене: катаболизм и анаболизм Биоэнергетика — Раздел Биохимии, Который Изучает Био...
Биоэнергетика — раздел биохимии, который изучает биохимические механизмы, приводящие к генерации различных форм биологической энергии. Каждое органическое соединение обладает определённым запасом внутренней энергии (Е). Часть этой внутренней энергии молекулы может быть использована для совершения полезной работы. Эту энергию называют свободной энергией (G) молекулы. Она представляет собой энергию валентных электронов, участвующих в образовании химических связей. Источники энергии для организма - это химические реакции, в которых молекулы, содержащие атомы углерода в восстановленном состоянии, подвергаются окислению. При этом специальные дыхательные переносчики (молекулы НАД+ и ФАД) присоединяют протоны и электроны (восстанавливаются) и в таком виде транспортируют атомы водорода к дыхательной цепи.
Реакции катаболизма, сопровождающиеся уменьшением свободной энергии (-ΔG), являются донорами не только структурных предшественников, но и обеспечивают энергетически процессы анаболизма (+ΔG).
Если ΔG – отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии (экзергонические реакции) – катаболические превращения.
Если ΔG – положительно, реакции протекают только при поступлении свободной энергии извне (эндергонические) – анаболические реакции.
Если ΔG = 0, то система находится в равновесии.
Внутриклеточные химические реакции могут быть представлены в виде:
Современные представления о тканевом дыхании.
Живые организмы находятся в постоянной и неразрывной связи с окружающей средой. Эта связь осуществляется в процессе обмена веществ. Обмен веществ включает 3 этапа:
- поступление веществ в
Анаболических (эндергонических) реакций.
Свободную энергию (G) при стандартных условиях обозначают как ΔG0'. Изменение стандартной свободной энергии (ΔG0') можно вычислить, зная константу равновесия (
Биологическое окисление.
В зависимости от вида использования энергии все организмы делятся на фототрофы (используют солнечную энергию непосредственно, это растения) и хемотр
Н-S-H -2H ------ S (где S - субстрат)
2. Присоединение к веществу кислорода (одного атома или двух):
S + O ------SO SO2 (где S - субстрат)
Окисление органических ве
Окислительное декарбоксилирование пирувата
Окислительное декарбоксилирование пирувата происходит в матриксе митохондрий. Транспорт пирувата в митохондриальный матрикс через внутреннюю мембрану митохондрий осуществляется при участии специаль
Строение пируватдегидрогеназного комплекса
Процесс окислительного декарбоксилирования пирувата катализирует сложноорганизованный пируватдегидрогеназный комплекс, состоящий из 3 ферментов:
- пируватдекарбокс
Окислительное декарбоксилирование пирувата
Превращение пирувата в ацетил-КоА
Стадия I. Реакция декарбоксилирования пирувата.
Значение декарбоксилирования пирувата в отношении извлечения энергии из молекул
Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса
Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК) имеет важное значение для обеспечения цикла трикарбоновых кислот "топливными" молекулами ацетил-КоА. Точная регуляция этого комплекса име
Окислительное фосфорилирование
Окислительное фосфорилирование – это многоэтапный процесс, происходящий во внутренней мембране митохондрий и заключающийся в окислении восстановленных эквивалентов
Принцип работы дыхательной цепи
В целом работа дыхательной цепи заключается в следующем:
1. Образующиеся в реакциях катаболизма НАДН и ФАДН2 передают атомы водорода (т.е. протоны водорода и электроны) на ферме
Переносчики электронов
1. Цитохромы с1, c, a, a3 (простетическая группа – гем) располагаются в различных участках дыхательной цепи, цитохром с – подвижный водорастворимый белок, перемещается
Комплекс. ФАД-зависимые дегидрогеназы
Данный комплекс как таковой не существует, его выделение условно. Он включает в себя ФАД-зависимые ферменты, расположенные на внутренней мембране – например, ацил-SКоА-деги
Комплекс. Цитохром с- оксидаза
В этом комплексе находятся цитохромы а и а3, в комплексе также имеется 2 иона меди.
1. c----------2e---------aa3 (Сu+ <-> Сu
Комплекс. Протон-транспортирующая АТФ-синтаза
Пятый комплекс – это ферментАТФ-синтаза, состоящий из множества белковых цепей, подразделенных на две большие группы:
одна группа формирует субъединицу F
Механизм окислительного фосфорилирования
На основании строения и функций компонентов дыхательной цепи предложен механизм окислительного фосфорилирования:
1. Ферменты дыхательной цепи расположены в строго определенной посл
Структурная организация цепи переноса электронов
Электроны, мигрирующие по дыхательной цепи, движутся по сложным траекториям. Особенность их движения состоит в петлеобразных движениях в пределах каждого из ферментативных комплексов дыхательной ц
Строение АТФ-синтазы и синтез АТФ
АТФ-синтаза (Н+-АТФ-аза) - интегральный белок внутренней мембраны митохондрий. Он расположен в непосредственной близости к дыхательной цепи. АТФ-синтаза состоит из 2 белковых комплексов,
Дыхательный контроль
Работа дыхательных ферментов регулируется с помощью эффекта, который получил название дыхательный контроль.
Дыхательный контроль – это прямое влияние элек
Микросомальное окисление
Окисление может происходить не только в митохондриях, но и в микросомах и пероксисомах.В этих структурах тоже имеются цепи транспорта электронов (т.е. процесс окисления),
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