|
|
Биохим_15. Учебное пособие Хабаровск 2015 методические указания составили поступаев валерий Васильевич, д м. н., профессор
Занятие 12. Дыхательная цепь. Механизм сопряжения окисления
с фосфорилированием
Мотивация: Понимание механизмов аккумулирования биологической энергии позволит получить представление об организме человека как о термодинамической системе, в которой отдельные ферменты функционируют как звенья окислительно-восстановительной цепи передачи электронов.
Цель занятия: Закрепить представления о механизмах генерирования энергии в клетке.
Студент должен: Знать |
Уметь
|
Различие эндергонических и экзергонических реакций.
Макроэргическая связь и макроэргические соединения.
Механизм действия НАД+ - и ФАД-зависимых дегидрогеназ.
Цепь транспорта электронов. Комплексы переноса электронов. НАДН-дегидрогеназа.
Терминальное окисление: убихинон, цитохромы.
Механизм окислительного фосфорилирования. Образование АТФ. Коэф-
|
Приводить примеры эндергонических и экзергонических реакций.
Изображать структуру АТФ и других макроэргов и указывать в них макроэргические связи.
Объяснять последовательность стадий биологического окисления субстрата и участие в них ферментов.
Изображать структуру цепи переноса электронов и протонов, объяснять роль митохондриальной мембраны.
Рассчитывать коэффициент окислительного фосфорилирования для различных редокс-цепей.
Отмечать роль Н+-АТФ-синтазы в
|
фициент Р/О.
Ингибиторы окислительного фосфорилирования.
Дыхательный контроль.
Разобщение окисления и фосфорилирования.
|
сопряжении окисления и фосфорилировая.
Объяснять регуляторное значение коэффициента АДФ/АТФ.
Приводить примеры разобщителей и указывать точки их воздействия.
|
Вопросы, изученные ранее и необходимые для данного занятия:
|
Вопросы
|
Где изучались
|
1.
|
Строение коферментов и значение
витаминов в их составе
|
Кафедра биохимии
(предыдущие занятия)
|
2.
|
Закономерности протекания окислительно-восстановительных процессов
|
Кафедра
неорганической химии
|
3.
|
Свойства термодинамических систем
|
Кафедра физики
|
Содержание обучения.
Особенности
биологического
окисления
| Многостадийность, участие ферментов, регулируемость, физиологические условия | Локализация дыхательной цепи | Внутренняя мембрана митохондрий | Компоненты
| Н АДН-дегидро-геназа (I) |  Сукцинат-дегидрогеназа (II) | Уби-хинон (КоQ) |  QН2-дегидро-геназа (III) | Цито-хром с |
Ц итохром-оксидаза (IV)
| Состав комплексов |
ФМН,
 FeS-белки
|
ФАД,
 FeS-белки
|
|
Цитохромы b, c1 (Fe3+),
F eS-белки
|
|
Цитохромы а, а3 (Fe3+, Сu2+),
F eS-белки
| Ингибиторы |
Барбитураты
|
Малонат
|
|
Антимицин А
|
|
Н2S, СО, СN-
| Направление
переноса
| протоны
субстрат→переносчики→ меж-мембранное пространство→ матрикс
| электроны
субстрат→переносчики→О2
| Транспорт |
К анал Н+-АТФ-синтазы
| Разобщители ( ненасыщенные жирные кислоты, 2,4-динирофенол и др.) | Использование
энергии окисления
|
Синтез АТФ,
выделение тепла
| Выделение тепла | Коэффициент окислительного фос-
форилирования (Р/О)
|
НАД-зависимые
дегидрогеназы
3
|
ФАД-зависимые
дегидрогеназы
2
| Вопросы и задания для самоподготовки:
Выясните, как изменяется свободная энергия в ходе эндергонической и экзергонической реакций.
Изучите, что такое тканевое дыхание.
Напишите формулу АТФ, обозначив макроэргические связи.
Зарисуйте схему цепи переноса электронов (дыхательной цепи) и сопряженного окислительного фосфорилирования (рис. 9). Запомните ее компоненты и роль.
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием активной части кофермента пиридинзависимых дегидрогеназ.
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием активной части кофермента флавиновых ферментов.
Изучите химическую природу цитохромов, особенности участия их в окислительно-восстановительных реакциях.
Выясните, что такое коэффициент окислительного фосфорилирования, чему он равен для ФАД- и НАД-зависимых дегидрогеназ.
Выясните, что такое дыхательный контроль.
Усвойте, что такое разобщение окисления и фосфорилирования, какие вещества вызывают этот эффект.
матрикс
 
Н2О
|
|
|
Скачать 2.47 Mb.