Зачем врачу нужна биологическая химия
 Скачать 6.47 Mb.
|
Как подсчитать эффективность окисления?Коэффициент P/OЭнергетическую ценность и выгодность окисления вещества можно подсчитать. Количество запасенной энергии при окислении того или иного соединения характеризует количество АТФ, а эффективность использования энергии вещества и ее захвата – коэффициент P/O. Коэффициент Р/О – это отношение количества неорганического фосфата, включенного в молекулу АТФ АТФ-синтазой к количеству атомов кислорода, включенного в молекулу Н2О, при переносе одной пары электронов по дыхательной цепи. Экспериментально установлено, что при окислении веществ с участием НАД-зависимых дегидрогеназ, соотношение количества включенного в АТФ фосфата относится к количеству использованных атомов кислорода как 3 к 1, т.е. коэффициент P/O равен трем. Аналогично для ФАД-зависимых дегидрогеназ коэффициент P/O равен двум. Расчет энергетической ценности и коэффициента Р/ОПри расчете энергетической ценности, т.е. количества АТФ, образующейся при окислении вещества, и коэффициента Р/О необходимо представлять себе весь путь этого вещества до полного окисления его углеродных атомов в СО2. При этом необходимо учитывать число атомов углерода в молекуле. Для расчета Р/О при окислении какой-либо молекулы необходимо учитывать следующее:
В качестве самых простых примеров рассмотрим окисление аланина и аспарагиновой кислоты. Окисление аспарагиновой кислоты За точку начала отсчета принимаем оксалоацетат, который образуется при трансаминировании из аспартата и считаем, что все должно закончиться также на этом уровне. Оксалоацетат содержит 4 атома углерода и поэтому ему необходимо пройти 2 оборота ЦТК, прежде чем эти углероды выделятся в виде СО2. Подсчитывая число восстановленных НАДН, ФАДН2 и ГТФ, образуемых вдвух оборотах ЦТК, определяем конечную сумму АТФ – 24 молекулы. При расчете коэффициента Р/О учитываем только фосфат, включенный в АТФ ферментом АТФ-синтазой, т.е. в процессе окислительного фосфорилирования. Это значит, что фосфат, входящий в ГТФ, не учитывается! И, наконец, помним, что каждаямолекула восстановленного эквивалента (т.е. НАДН или ФАДН2) передает на дыхательную цепь по одной паре электронов, которые проходят разное расстояние: от НАДН – трикомплекса ферментов, от ФАДН2 – два комплекса ферментов, но в любом случае восстанавливают до воды по одномуатому кислорода. Иначе говоря, при окислении НАДН образуется 3 молекулы АТФ, при окислении ФАДН2 – молекулы АТФ.  Соотношение количества АТФ, неорганического фосфата и кислорода при окислении аспартатаОкисление аланинаДва атома углерода аланина попадают в ЦТК после того, как безазотистый остаток аланина – пируват– окислится в пируват-дегидрогеназном комплексе с образованием НАДН. Образованный ацетил-S-КоА входит в ЦТК и полностьюокисляется в одном его обороте. В общей сложности в дыхательную цепь направляется 4 молекулы НАДН (3 из ЦТК и 1 из ПВК-дегидрогеназы) и 1 молекула ФАДН2.  Соотношение количества АТФ, неорганического фосфата и кислорода при окислении аланинаКлассифицируют гормоны по-разномуГормоны (греч. hormao – привожу в движение) – это вещества, вырабатываемые специализированными клетками и регулирующие обмен веществ в отдельных органах и во всем организме в целом. Для всех гормонов характерна большая специфичность действия и высокая биологическая активность. С нарушением гормонального обмена связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний, сопровождающихся серьезными проблемами в развитии и жизнедеятельности организма (карликовость игигантизм, сахарный и несахарный диабет, микседема, бронзовая болезнь и др). Гормоны можно классифицировать по химическому строению, растворимости, локализацииих рецепторов и влиянию на обмен веществ. Классификация по строениюГормоны – производные аминокислотАдреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин. Пептидные гормоныАдренокортикотропный гормон (АКТГ), соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), лактотропный гормон (пролактин, ПЛГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин), окситоцин, кальцитонин, паратгормон, инсулин, глюкагон. Стероидные гормоныКортизол, альдостерон, эстрадиол, прогестерон, тестостерон, кальцитриол. Классификация по влиянию на обмен веществБелковый обменИнсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин, Липидно-углеводный обменИнсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин, адреналин, глюкагон, Водно-солевой обменАльдостерон, АДГ Обмен кальция и фосфораКальцитонин, паратгормон, кальцитриол Репродуктивная функцияГонадотропные гормоны и эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестостерон, пролактин, окситоцин Классификация по месту синтезаГипоталамусКортиколиберин, тиреолиберин, гонадолиберин, соматолиберин, меланолиберин. Пролактостатин, соматостатин, меланостатин. ГипофизСТГ, АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, МСГ, ФСГ, ЛГ, окситоцин. Периферические железыИнсулин, глюкагон, кортизол, тироксин, адреналин, альдостерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, кальцитонин, паратгормон, кальцитриол. |