Зачем врачу нужна биологическая химия
 Скачать 6.47 Mb.
|
Окисление ацетата дает много энергииОбразующийся в ПВК-дегидрогеназной реакции ацетил-SКоА далее вступает в цикл трикарбоновых кислот(ЦТК, цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). Кроме пирувата, в цикл вовлекаются кетокислоты, поступающие из катаболизма аминокислотили каких-либо иных веществ. Цикл трикарбоновых кислотЦикл протекает в матриксе митохондрий и представляет собой восемь последовательных реакций: связывание ацетила и оксалоацетата(щавелевоуксусной кислоты) с образованием лимонной кислоты, изомеризация лимонной кислоты и последующие реакции окисления с сопутствующим выделением СО2. После восьми реакций цикла вновь образуется оксалоацета. Основная роль ЦТК заключается в
Кроме этого, в ЦТК образуется
 Реакции цикла трикарбоновых кислотРегуляция цикла трикарбоновых кислотГлавным и основным регулятором ЦТК является оксалоацетат, а точнее его доступность. Наличие оксалоацетата вовлекает в ЦТК ацетил-SКоА и запускает процесс. Обычно в клетке имеется балансмежду образованием ацетил-SКоА (из глюкозы, жирных кислот или аминокислот) и количеством оксалоацетата. Источникомоксалоацетата является глюкоза(синтез из пирувата в анаплеротической реакции), поступление из фруктовых кислот самого цикла (яблочной, лимонной), образование из аспарагиновой кислоты в результате трансаминирования. Примером существенной роли оксалоацетата служит активация синтеза кетоновых тел и кетоацидоз плазмы крови при недостаточном количестве оксалоацетата в печени. Такое состояние наблюдается при инсулинзависимом сахарном диабете, при голодании, алкогольном отравлении или длительной физической нагрузке.  Изменение скорости реакций ЦТК и причины накопления кетоновых тел при некоторых состоянияхТакже некоторые ферменты ЦТК являются чувствительными к аллостерической регуляции метаболитами:
Для чего образуются восстановленные НАД и ФАД?Молекулы НАДН и ФАДН2, образуемые в реакциях окисления углеводов, жирных кислот, спиртов и аминокислот, далее поступают в митохондрии, где ферментами дыхательной цепи осуществляется процессокислительного фосфорилирования. Окислительное фосфорилированиеОкислительное фосфорилирование – это многоэтапный процесс, происходящий во внутренней мембране митохондрий и заключающийся в окислении восстановленных эквивалентов (НАДН и ФАДН2) ферментами дыхательной цепи и сопровождающийся синтезом АТФ. Впервые механизм окислительного фосфорилирования был предложен Питером Митчеллом. Согласно этой гипотезе перенос электронов, происходящий на внутренней митохондриальной мембране, вызываетвыкачивание ионов Н+ из матрикса митохондрий в межмембранное пространство. Это создает градиент концентрации ионов Н+ между цитозолем и замкнутым внутримитохондриальным пространством. Ионы водорода в норме способны возвращаться в матрикс митохондрий только одним способом – через специальный фермент, образующий АТФ – АТФ-синтазу. По современным представлениям внутренняя митохондриальная мембрана содержит ряд мультиферментных комплексов, включающих множество ферментов. Эти ферменты называютдыхательными ферментами, а последовательность их расположения в мембране – дыхательной цепью(англ. electron transport chain). Принцип работы дыхательной цепиВ целом работа дыхательной цепи заключается в следующем:
 Общие принцип окислительного фосфорилированияТаким образом, восстановленные формы НАД и ФАД окисляютсяферментами дыхательной цепи, благодаря этому происходит присоединение фосфата к АДФ, т.е. фосфорилирование. Поэтому весь процесс целиком получил название окислительное фосфорилирование |