Процесът на окислително фосфорилиране на неговата биологична роля

Окислително фосфорилиране - основен компонент на клетъчното дишане, което води до получаване на енергия под формата на АТР окислително фосфорилиране субстрати са продуктите от разграждането на органични съединения - протеини мазнини и въглехидрати. Процесът на окислително фосфорилиране се извършва на митохондриална cristae.

Въпреки това, най-често се използва като субстрат въглехидрати е така, мозъчните клетки не са в състояние да се използва за захранване на всеки друг субстрат, различна от въглехидрати.

Предварително сложни въглехидрати се разделят на прости, до образуването на глюкоза. Глюкозата е универсален субстрат в процеса на клетъчното дишане. Окисляването на глюкоза е разделена на 3 етапа:

-Оксидативен декарбоксилиране и цикъл на Кребс

В тази фаза на гликолизата тя е обща за аеробни и анаеробни дишането.

За синтеза на една молекула на АТР протон мъст 3

При животни, растения и гъби окислително фосфорилиране се извършва в специализирани субклетъчни структури, митохондрии

46. ​​биохимични механизми на откачването на окисление и фосфорилиране на факторите, причиняващи
Откачването дишане и фосфорилиране

Някои химикали (protonophores) могат да транспортират протони или други йони (йонофори) от пространството на intermembrane в матрицата през мембраната, която преминава протон АТР синтаза канали. В резултат на това на електрохимична потенциал изчезва и спира синтеза на АТФ. Това явление се нарича откачването на дишане и фосфорилиране. В резултат на разделяне намалява количеството на АТР и ADP увеличава. В този случай, скоростта на окисление на NADH и FADH2vozrastaet увеличава и количеството погълната от кислород, но освободен като топлинна енергия, и коефициент P / O е значително намалена. Обикновено сдвояващи - липофилни вещества лесно преминават през липиден слой мембрана. Един от тези вещества - 2,4-динитрофенол (. Фигури 6-17), свиване на лесно йонизирана до йонизирана форма чрез прикрепване на протонната да intermembrane пространство и преместване на матрицата.

Примери освобождаващи могат също да бъдат някои лекарства, като дикумарол - антикоагулант (виж раздел 14) или метаболити, които се формират в тялото, билирубин -. Продукт катаболизъм тема (виж раздел 13.), тироксин - хормони на щитовидната жлеза (виж раздел 11.). Всички тези вещества проявяват откачване ефект само при висока концентрация.

Изключване на фосфорилирането на ADP изтощение или неорганичен фосфат се придружава от инхибиране на дишане (ефекта на дихателните контрола). Голям брой въздействия увреждащи митохондриална мембрана дава свързване между окисление и фосфорилиране, което позволява електронен трансфер и отиде в отсъствието на синтеза на АТФ (откачване ефект)

1. Общият добив:

За синтеза на една молекула на АТР мъст 3 протон.

2. Инхибитори на окислителното фосфорилиране:

Инхибитори блокират V диапазон:

Олигомицин - блокира протон АТР синтаза канали.

Atraktilozid, cyclophyllin - блок translocase.

3. Несвързващите окислително фосфорилиране:

Несвързващите - липофилни вещества, които са в състояние да приема протони и ги носят през вътрешната митохондриална мембрана заобикаляйки V комплекс (неговата протонна канал). несдвояващи:

Физически - продуктите на липидната пероксидация на мастни киселини с дълга верига алкилов; големи дози на хормони на щитовидната жлеза.

Изкуствен - динитрофенол естер, производни на витамин К, анестетици.

47. механизмите на образуване на свободни радикали. Клетките антиоксидант система

Свободните радикали в Chemistry - частици (обикновено летливи), съдържащи един или повече несдвоени електрони във външната обвивка на електрони. Съгласно друго определение, свободни радикали - молекули тип или атоми, способни самостоятелно съществуване (т.е., с относителна стабилност) и имащ един, или два несдвоени електрони. В несдвоен електрон заема атомна орбитална или молекулен самостоятелно. Обикновено, радикалите имат парамагнитни свойства, тъй като присъствието на несдвоени електрони предизвиква взаимодействие с магнитно поле. Освен това присъствието на несдвоен електрон може значително да се повиши реактивността, въпреки че това собственост радикали варира широко.

Радикал може да бъде образуван от загуба на един електрон nonradical молекула:

или при получаване на електрон не-радикал молекула:

Повечето радикали се образуват по време на химическите реакции в homolytic дисоциационна връзка. Те веднага се подложи на по-нататъшно превръщане в по-стабилни частици:

Limbo радикал може да започне ефект верига на веществото в сурови условия (висока температура, електромагнитна радиация, радиация). Много пероксиди - като добро на радикални частици.

Антиоксиданти (антиоксиданти, консерванти) - инхибитори на окисляването, естествени или синтетични вещества, способни бавно окисление (обсъдени предимно в контекста на окисляването на органични съединения).

Основната вътрешен източник на опасност за клетъчната хомеостаза анаеробна ogranizma - intermidiaty участва в преноса на кислород, и продукти, образувани в резултат на метаболизъм кислород. Анаеробни организми по време на еволюцията добре развити механизми коригирани за неутрализиране на окислителни реакции на кислород и неговите активни метаболити. Тези предпазни елементи самоносещи наречените "антиоксидантни системи защита."

Окислението на въглеводороди, алкохоли, киселини, мазнини и други вещества свободен кислород е процес на верига. Верижни реакции превръщания се извършват с участието на активните свободни радикали - перокси (RO2 *), алкокси (RO *), алкил (R *), както и реактивни кислородни видове (супероксиден анион, синглет кислород). За разклонена верига окислителни реакции увеличение типична скорост по време на трансформацията (автокатализ). Това се дължи на образуването на свободни радикали в междинните съединения на разпад - хидропероксиди и др.

Механизмът на действие на най-често срещаните антиоксиданти (., Ароматни амини, феноли, нафтоли и т.н.) е вериги счупване реакционни: антиоксидантни активни молекули взаимодействат с радикали, за да се образува неактивни радикали. Окислението се забавя в присъствието на вещества, които нарушават хидропероксид (диалкил и др.). В този случай се намалява скоростта на образуване на свободни радикали. Дори в малко количество (0.01-0.001%) антиоксиданти намаляване на скоростта на окисление, обаче за известен период от време (спиране период индукция) окислителни продукти не се засича. Инхибирането на окислителни процеси на практика е много важен феномен на синергизъм - взаимно усилване ефективността на антиоксиданти в смес или в присъствието на други вещества.