- •Биохимия и молекулярная биология
- •Содержание
- •Биологическое окисление
- •Биологическое окисление
- •Биологическое окисление
- •Биологическое окисление
- •Биологическое окисление
- •Дыхательная цепь
- •Цепь переноса электронов
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь
- •Компоненты дыхательной цепи
- •Компоненты дыхательной цепи
- •Дыхательная цепь митохондрий
- •Дыхательная цепь митохондрий
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь митохондрий
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Компоненты ЭТЦ
- •Биологическое окисление
- •Редокс-потенциалы
- •Биологическое окисление
- •Дыхательная цепь митохондрий
- •Перенос электронов в ЭТЦ
- •Дыхательная цепь митохондрий
Биохимия и молекулярная биология
Лекция 10. Биоэнергетика.
Часть 1.
1
Содержание
Биологическое окисление.
Дыхательная цепь митохондрий. Характеристика переносчиков электронов.
Редокс-потенциалы дыхательных переносчиков.
Биоэнергетика. Часть 1. |
2 |
Биологическое окисление
Выделяют 2 типа биологического окисления – свободное и сопряженное.
Свободное окисление не связано с переходом энергии биологического окисления в энергию макроэргических связей. Выделяемая энергия рассеивается в виде теплоты. Этот вид биологического окисления в клетках важен для теплопродукции и детоксикации вредных продуктов обмена веществ.
Сопряженное окисление связано с переходом свободной энергии, выделяющейся в процессе биологического окисления в доступную для использования форму энергии – макроэргические связи АТР или другие виды энергии, например, ионный градиент.
Биоэнергетика. Часть 1. |
3 |
Биологическое окисление
Различают два вида сопряженного окисления: 1)Окислительное фосфорилирование на уровне
субстрата.
2)Окислительное фосфорилирование на уровне дыхательной цепи (ЭТЦ, ЦПЭ).
В первом случае синтез АТР идет за счет переноса высокоэнергетического фосфата от окисляемого субстрата на АDP.
Во втором – синтез АТР идет за счет энергии, которая выделяется при переносе электронов в дыхательной цепи от окисляемых субстратов на молекулярный кислород в процессе клеточного дыхания. Около 90% поступившего в клетку кислорода используется в процессах биологического окисления.
Биоэнергетика. Часть 1. |
4 |
Биологическое окисление
АТР-ADP-цикл
Биоэнергетика. Часть 1. |
5 |
Биологическое окисление
Субстратное и окислительное фосфорилирование
6 АТР
6 АТР
18 АТР
4 АТР
Всего 38 АТР (34 АТР – ЭТЦ, 4 АТР – субстратное фосф-е)
Биоэнергетика. Часть 1. |
6 |
Биологическое окисление
Биохимическая анатомия митохондрий
Внешняя мембрана легко проницаема для небольших молекул и ионов. Внутренняя мембрана непроницаема для небольших молекул и ионов, включая Н+.
Содержит: комплексы I-IV ЭТЦ; ADP-ATP транслоказы; ATP синтазу (FoF1); другие мембранные транспортеры.
Матрикс содержит: ПДК; ЦТК; ферменты β-окисления жирных кислот; ферменты, окисляющие аминокислоты; ДНК; рибосомы; другие ферменты; ATP, ADP, Рi, Mg2+, Ca2+, K+.
Биоэнергетика. Часть 1. |
7 |
Дыхательная цепь
Дыхательная цепь представляет собой ряд белковых комплексов, встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану, и является главной системой превращения энергии в митохондриях.
Здесь |
происходят |
последовательное |
||
окисление и |
восстановление |
компонентов |
||
дыхательной |
цепи, |
в |
результате чего |
высвобождается небольшими порциями энергия. Окисление (перенос электронов) сопряжено с фосфорилированием (АDP + Pi = АТP), то есть в дыхательной цепи происходит процесс
окислительного фосфорилирования.
Биоэнергетика. Часть 1. |
8 |
Цепь переноса электронов
Электронпереносящие комплексы митохондрий
В состав ЦПЭ входят 5 комплексов:
комплекс I - NADH-дегидрогеназа, комплекс II - сукцинатдегидрогеназа,
комплекс III - СоQН2-цитохром с-
оксидоредуктаза,
комплекс IV - цитохромоксидаза, комплекс V - АТР-синтаза,
а также мобильные переносчики электронов - кофермент Q и цитохром с.
Биоэнергетика. Часть 1. |
9 |
Дыхательная цепь
Электронпереносящие комплексы митохондрий
Убихинон и цитохром с - мобильные переносчики электронов
Биоэнергетика. Часть 1. |
10 |