Вкачествепромежуточныхпереносчиковэлектроноввыступаютубихинон(коэнзимQ)ицитохромс.

Убихинон (KoQ)– жирорастворимое витаминоподобное вещество, способен легкодиффундировать в гидрофобной фазе внутренней мембраны митохондрий. БиологическаяролькоэнзимаQ–переносэлектроноввдыхательнойцепиотфлавопротеинов(комплексыIиII)к цитохромам(комплексIII).

Цитохромс–сложныйбелок,хромопротеин,простетическаягруппакоторого–гем–содержит железо с переменной валентностью (Fe3+ в окисленной форме и Fe2+ ввосстановленной форме). Цитохром с является водорастворимым соединением ирасполагается на периферии внутренней митохондриальной мембраны в гидрофильной фазе.Биологическаярольцитохромас–переносэлектроноввдыхательнойцепиоткомплексаIIIккомплексуIV.

ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ-учение о механизме преобразования энергии в биол.мембранахприсинтезеаденозинтрифосфорнойк-ты(АТФ).РазработанаП.Митчелломв

1961—66.СогласноисходнымпредставлениямМитчелла,запасаниеэнергиивАТФпроисходитвследствиепредварит,накоплениязарядовнастенкахмембраны,созданиямембранногопотенциалаиразностиконцентрацийпротонов.Разностьэлектрохимич.потенциалов ионов водорода на сопрягающих мембранах (внутр. мембраны митохондрий,тилакоиды хлоропластов, мембраны бактерий) возникает за счѐт энергии, выделяемой придеятельностицепиокислит.-восстановит,ферментов,илизасчѐтпоглощѐнныхквантовсвета.Трансмембранные электрохимич. потенциалы ионов могут служить источником энергии нетолько для синтеза АТФ, на и для транспорта веществ, движения бактериальных клеток и др.энергозависимыхпроцессов.

Ингибиторыокислительногофосфорилирования.ИнгибиторыблокируютVкомплекс:

• Олигомицин—блокируютпротонныеканалыАТФ-синтазы.

• Атрактилозид,циклофиллин—блокируюттранслоказы.

Разобщители окислительного фосфорилированияРазобщители— липофильныевещества,которыеспособныприниматьпротоныипереноситьихчерезвнутреннююмембранумитохондрийминуяVкомплекс(егопротонныйканал).Разобщители:

• Естественные—продуктыперекисногоокислениялипидов,жирныхкислотсдлиннойцепью;большиедозытиреоидныхгормонов.

• Искусственные—динитрофенол, эфир, производныевитамина К, анестетики.Коэнзим Q10(кофермент q10, убихинон) – жирорастворимое витаминоподобноесоединение,небелковаячастьодногоизферментов.МолекулаУбихинонаимеетсходноестроениесвитаминами Е,К.

КоэнзимQ10–энерготропное(участвующеевэнергетическомобмене)соединение,являетсянаиболее важным кофактором энзимных реакций энергетического обмена (синтез АТФ,перенос электронов), поэтому максимальное содержание Коэнзима Q10 в митохондрияхклеток с максимальным энергетическим обменом (сердце, печень и др.). Здоровое сердце, помнению многих экспертов, невозможно без Коэнзима Q10 , который рекомендуетсяпринимать не только в профилактических, но и в лечебных целях при сердечно-сосудистыхзаболеваниях.

ДругаянеменееважнаяфункцияКоэнзимаQ10–антиоксидантная.Оннейтрализуетсвободные радикалы, предохраняет клетки мозга от липидного переокисления,восстанавливает антиоксидантнуюактивностьвитаминаЕ.

Субстратное и окислительное фосфорилирование. Привестипримерыреакции,биологическаяроль.СинтезАтф.Рольмагниявпроцессах сучастиемАтф

Субстратноефосфорилирование—этосинтезАТФзасчетпереносавысокоэнергетическогоортофосфата(Н3Р04)отокисляемогосубстратанаАДФ.Такоефосфорилирование происходит в основном в мышцах прианаэробном окислении глюкозы сучастиемвысокоспецифическихферментов.

Пример: (7 реакция гиколиза)

Окислительное фосфорилирование— это синтез АТФ за счет энергии, которая выделяетсяприпереносеэлектроновподыхательнойцепиотокисляемыхпитательныхвеществк

атомарному кислороду. Окислительное фосфорилирование является основным механизмомобразованияАТФваэробныхусловиях.

Пример: (1реакциягликолиза)

Субстратноефосфорилированиеиокислительноефосфорилированиехарактеризуютсяразнойстепеньюсопряженностимеждуреакциями,протекающимисосвобождениеминакоплениемэнергии.Присубстратномфосфорилированииокислениетесносвязанособразованиемпервичногомакроэргическогосоединения.Приокислительномфосфорилировании окисление в дыхательной цепи непосредственно не связано с синтезомАТФипервоначально используетсядляобразованияпротонного потенциала,который вдальнейшемприводитксинтезуАТФ.

СинтезАТФ.

В дыхательной цепи можно выделить 3 участка, в которых перенос электроновсопровождаетсяотносительнобольшимснижениемсвободнойэнергии.ЭтиэтапыспособныобеспечитьэнергиейсинтезАТФ.

Первый процесс - перенос электронов от восстановленных коферментов NADH иFADH_2черезЦПЭнакислород-экзергонический.Например:

NADH+Н++1/2O2 →NAD++H2O+52ккал/моль(≈220кДж/моль).(1)

Второй процесс - фосфорилирование АДФ, или синтез АТФ, -эндергонический:

^АДФ+Н₃^РО4^{+7,3ккал/моль(30,5кДж/моль)=АТФ+Н}2^О.(2)

^{СинтезАТФизАДФиН}₃^РО4^{засчѐтэнергиипереносаэлектроновпоЦПЭназывают}окислительным фосфорилированием.

Рольмагния:

В организме человека в большинстве клеточных реакций поставщиком энергии является молекулаАТФ. Мало кто знает, что в ее состав входит и магний. Таким образом, получается, что магнийявляетсятем элементом,который играетважнуюрольи вэнергетикеорганизма.

Магнийобладаетспособностьюуменьшатьразобщениевнутриклеточного«дыхания»иокислительного фосфорилирования в митохондриях и уменьшать потребность клетки в кислороде,вследствие чего снижаются непроизводительные потери энергии в виде тепла, увеличивается КПДсинтезаАТФв циклеКребса.

Перевариваниеивсасываниеуглеводоввжелудочно-кишечномтракте. Написать формулы субстратов. Какие ферменты участвуют впереваривании углеводов, какие связи они расщепляют? С помощьюкакихбиохимическихтестовможноопределитьнаследственныенарушенияперевариванияуглеводоввжелудочно-кишечномтракте.

Перевариваниеуглеводоввротовойполости

В ротовой полости пища измельчается при пережѐвывании, смачиваясь при этом слюной.Слюнана99%состоитизводыиобычноимеетрН6,8.Вслюнеприсутствуетгидролитический фермент α-амилаза (α-1,4-гликозидаза), расщепляющая в крахмале α-1,4-гликозидные связи. В ротовой полости не может происходить полное расщепление крахмала,таккакдействиеферментанакрахмалкратковременно.

Вжелудке.

Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (рН 1,5-2,5).Однаковнутрипищевогокомкаактивностьамилазыможетнекотороевремясохраняться,покарНнеизменитсявкислуюсторону.Желудочныйсокнесодержитферментов,расщепляющихуглеводы.

Перевариваниеуглеводоввкишечнике

Последующиеэтапыперевариваниянерасщеплѐнногоиличастичнорасщеплѐнногокрахмала,а

305

также других углеводов пищи происходит в тонком кишечнике в разных его отделах поддействиемгадролитическихферментов-гликозидаз.

Панкреатическаяα-амилаза

В двенадцатиперстной кишке рН среды желудочного содержимого нейтрализуется, так каксекретподжелудочнойжелезыимеетрН7,5-8,0исодержитбикарбонаты(НСО₃^-).Ссекретомподжелудочнойжелезывкишечникпоступает панкреатическая α-амилаза. Этотферментгидролизуетα-1,4-гликозидныесвязивкрахмалеидекстринах.

Продуктыперевариваниякрахмаланаэтомэтапе:

• дисахаридмальтоза,содержащая2остаткаглюкозы,связанныеα-1,4-связью.

• Изтехостатковглюкозы,которыевмолекулекрахмаланаходятсявместахразветвленияисоединеныα-1,6-гликозиднойсвязью,образуетсядисахаридизомальтоза.

• образуются олигосахариды, содержащие 3-8 остатков глюкозы, связанные α-1,4- и α-1,6-связями

Дальнейшееихперевариваниепроисходитподдействиемспецифическихферментоввтонкомкишечнике.