Головна

Акушерство   Анатомія   Анестезіологія   Вакцинопрофілактика   Валеологія   Ветеринарія   Гігієна   Захворювання   Імунологія   Кардіологія   Неврологія   Нефрологія   Онкологія   Оториноларингологія   Офтальмологія   Паразитології   Педіатрія   Перша допомога   Психіатрія   Пульмонологія   Реанімація   Ревматологія   Стоматологія   Терапія   Токсикологія   Травматологія   Урологія   Фармакологія   Фармацевтика   Фізіотерапія   Фтизіатрія   Хірургія   Ендокринологія   Епідеміологія  

Комплекси дихального ланцюга

Ι. НАДН-убихинон-оксидоредуктаза. Приймає електрони і протони від НАДН·Н+; протони викидаються в межмембранное простір, електрони передаються на КоQ.

ΙΙ. Сукцинат-убіхинон-оксидоредуктаза. Приймає електрони і протони від субстрат в матриксе і передає їх на убихинон.

Убихинон- липофильная молекула, хинон, легко переміщається по мембрані, приймає електрони і протони від Ι і ΙΙ комплексів дихального ланцюга і передає електрони на ΙΙΙ комплекс.

Цитохроми, вхідні до складу дихального ланцюга, являють собою железосодержащие білки, простетическая група яких представлена гемом. Цитохроми можуть перенести тільки електрони за рахунок атома заліза із змінною валентністю, вхідного в склад гемма:

Fe3++ ē ↔ Fe2+.

Ш. Убіхинол-цитохром с-оксидоредуктаза. Переносить електрони з убихинола на цитохром з. Одночасно за рахунок енергії, що виділилася при перенесенні, з матрикса переносяться протони в межмембранное простір.

IV. Цитохром с-оксидаза. Переносить електрони з цитохрома з безпосередньо на кисень. Цитохроми а і а3, крім атомів заліза, містять атоми міді, тому цей комплекс одночасно здійснює повне (4-електронне) відновлення молекули кисня. Енергія перенесення електронів використовується на перекачування в межмембранное простір протонів.

Як вказувалося вище, для синтезу АТФ необхідно затратити біля 32 кДж/моль енергії. Для цього достатньою є різниця потенціалів між окислювачем і відновником не менше за 0,26 вольти. Чанс, Скулачев встановили, що таких дільниць в дихальному ланцюгу три. Вони відповідають I, III і IV комплексам і названипунктами сполучення або фосфорилирования.

Щоб зрозуміти зв'язок між транспортом електронів по дихальному ланцюгу і синтезом АТФ, познайомимося з Vкомплексомвнутренней мембрани митохондрий - ферментом, що здійснює реакцію синтезу АТФ і називаемимпротонной АТФ-синтазой (див. мал.). Цей ферментативний комплекс складається з двох частин:Fо

(про - олигомицин), який вбудований в мембрану і пронизує її наскрізь, иF1, Останній за формою нагадує капелюшок гриба або дверну ручку і звернений в матрикс митохондрії. У ізольованому вигляді F1не може синтезувати АТФ, але може провести її гідроліз до АДФ і фосфату.

Реакція синтезу АТФ, яку проводить V комплекс, носить названиеокислительного фосфорилированияи описується рівнянням:

АДФ + Н3РО4= АТФ + Н2O.

Биохимики довго шукали зв'язок - проміжні макроергические з'єднання, які могли б служити посередником між процесом тканинного дихання і окислювальним фосфорилированием. Англійський биохимикП. Митчеллпредположил, що синтез АТФ V комплексом ВММ зв'язаний з особливим станом цієї мембрани, і сформулировалхемиоосмотическую теориюокислительного фосфорилирования (Нобелівська премія 1978 р.).

Основні постулати цієї теорії:

- внутрішня митохондриальная мембрана (ВММ) непроникна для іонів, зокрема для Н+і ВІН-;

- за рахунок енергії транспорту електронів через I, III і IV комплекси дихального ланцюга з матрикса викачуються протони;

- виникаючий на мембранеелектрохимический потенціал (ЕХП) і є проміжна форма запасання енергії;

- повернення (транслокация) протонів в матрикс митохондрії через протонний канал V комплексу за рахунок ЕХП є рушійною силою синтезу АТФ.

Подальші дослідження (Дж. Уокер, П. Бойер, Нобелівська премія 1997 р.) підтвердили припущення Мітчелла. Ними показано, що енергія руху протонів використовується на зміни конформації активного центра АТФ-синтази, що супроводиться синтезом АТФ, а потім її вивільненням. АТФ, що Утворилася з помощьютранслоказиперемещается в цитозоль; у відповідь в матрикс митохондрії поступають АДФ і фосфат. Усього на процес синтезу, вивільнення і викиду в цитозоль витрачається 4 протони.

При окисленииНАД-залежних субстратовв ММП викидається 10 протонів (див. схему комплексів дихального ланцюга). Отже, в такому випадку може бути синтезоване 2,5 моль АТФ (10:4), т. е. коефіцієнт фосфорилированияР/Про = 2,5. При окисленииФАД-залежних субстратовв ММП викидається 6 протонів в III і IV пунктах сполучення. У такому випадку може бути синтезоване 1,5 моль АТФ (6:4), т. е. коефіцієнт фосфорилированияР/Про = 1,5.

Тепер можна повернутися до пониманиюенергетической функції циклу Кребса (див. попередню лекцію). У ЦТК відбуваються 4 реакції дегидрирования, причому 3 ДГ є НАД-залежними і одна - ФАД-залежної. За рахунок окислення водня 3-х молекул НАДН. Н+в дихального ланцюга синтезується 7,5 моль АТФ, окислення водня 1 моль ФАДН2ведет до синтезу 1,5 моль АТФ. Крім цього, в ЦТК має місце одна реакція субстратного фосфорилирования. Таким чином, енергетичний вихід окислення ацетил-КоА в цикле Кребса рівний 10 моль АТФ (7,5 + 1,5 + 1). Цією цифрою ми будемо користуватися в подальших розрахунках.

Регулюється швидкість роботи дихальної цепиенергетическим зарядомклетки,

т. е. співвідношенням АТФ/АДФ. АДФ є стимулятором дихального ланцюга, АТФ - аллостерическим ингибитором.

Гипоенергетические состояниявозникают в організмі внаслідок дефіциту АТФ в клітках. Причини їх наступні:

- алиментарние (голодування, гиповитаминози РР, В2);

- гипоксические (порушення доставки О2в клітки);

- митохондриальние (дія ингибиторов і разобщителей).

Серед останніх розрізнюють, по-перше, ингибитори дихального ланцюга. Це отрути, які блокують перенесення електронів через I, II, III, IV комплекси. Ротенон і барбитурати блокують I комплекс, малонат - II, антимицин А - III, цианиди, чадний газ блокують перенесення електронів на кисень, здійснюваний IV комплексом дихального ланцюга.

По-друге, ингибитори окислювального фосфорилирования (олигомицин), що закривають протонний канал V комплексу.

По-третє, разобщители окислювального фосфорилирования. Це речовини, які придушують окислювальне фосфорилирование, не впливаючи при цьому на процес перенесення електронів дихальним ланцюгом. Механізм дії разобщителей зводиться до того, що, будучи липофильними речовинами, вони володіють здатністю зв'язувати протони і перенести їх в матрикс, минуя протонний канал Н+АТФ-синтази. Що Виділяється при перенесенні електронів енергія розсіюється у вигляді тепла. Розрізнюють:

- разобщители природні (продукти перекисного окислення липидов, жирні кислоти з довгим ланцюгом, білки термогенини бурової жирової тканини, великі дози йодсодержащих гормонів щитовидної залози);

- разобщители штучні (динитрофенол, похідні вітаміну До, деякі антибіотики).

Клінічне дослідження молочних залоз
Основний етап виконання маніпуляції.
Основний етап виконання маніпуляції.
До роздільного діагностичного вискоблювання слизуватої оболонки цервикального каналу і тіла матки
Патогенез
Дослідження м'язової працездатності
Гормони плаценти. Поняття про тканевих гормони й антигормони

© 2018-2022  medmat.pp.ua