5. Структурная организация митохондриальной цепи переноса электронов и протонов.

В клетках эукариот дыхательная цепь расположена во внутренней мембранемитохондрий, у дышащих бактерий – в цитоплазматической мембране и специализированных структурах – мезосомах, или тилакоидах.

Компоненты дыхательной цепи во внутренней мембране михохондрий формируют комплексы: I комплекс (НАДН-КоQН2-редуктаза) – принимает электороны от митохондриального НАДН и транспортирует их на КоQ. Протоны транспортируются в межмембранное пространство. Промежуточным акцептором и переносчиком протонов и электронов являются ФМН и железосерные белки. I комплекс разделяет поток электронов и протонов. II комплекс – сукцинат – КоQ - редуктаза – включает ФАД- зависимые дегидрогеназы и железосерные белки. Он транспортирует электроны и протоны от флавинзависимых субстратов на убихинон, с образованием промежуточного ФАДН2. Убихинон легко перемещается по мембране и передает электроны на III комплекс. III комплекс – КоQН2 - цитохром с - редуктаза – имеет в своем составе цитохромы b и с1, а также железосерные белки. Функционирование КоQ с III комплексом приводит к разделению потока протонов и электронов: протоны из матрикса перекачиваются в межмембранное пространство митохондрий, а электроны транспортируются далее по ЦТД. IV комплекс – цитохром а - цитохромоксидаза – содержит цитохромоксидазу и транспортирует электроны на кислород с промежуточного переносчика цитохрома с, который является подвижным компонентом цепи. Существует 2 разновидности ЦТД: Полная цепь – в нее вступают пиридинзависимые субстраты и предают атомы водорода на НАД-зависимые дегидрогеназы Неполная (укороченная или редуцированная) ЦТД в которой атомы водорода передаются от ФАД-зависимых субстратов, в обход первого комплекса.

 

6. Химизм и использование лактата сердечной мышцей.

Во время мышечной деятельности происходит усиление и учащение сердечных сокращений, что требует большего количества энергии по сравнению с состоянием покоя. Во время интенсивной работы, сопровождающейся увеличением концентрации лактата в крови, миокард извлекает из крови лактат и окисляет его до углекислого газа и воды. При окислении одной молекулы молочной кислоты синтезируется до 18 молекул АТФ. Способность миокарда окислять лактат имеет большое биологическое значение. Использование лактата в качестве источника энергии позволяет дольше поддерживать в крови необходимую концентрацию глюкозы, что очень существенно для биоэнергетики нервных клеток, для которых глюкоза является почти единственным субстратом окисления. Окисление лактата в сердечной мышце также способствует нормализации кислотно-щелочного баланса, так как при этом в крови снижается концентрация этой кислоты.

7. Особенности метаболизма полиненасыщенных жирных кислот.

Природные ненасыщенные жирные кислоты имеют цис-конфигурацию, тогда как при окислении насыщенных жирных кислот образующийся еноил-КоА в находится в транс-конфигурации.

В этой связи, ненасыщенные жирные кислоты до места расположения двойной связи окисляются как насыщенные.

Затем под воздействием 4,3-цис-2,3-транс-изомеразы двойная связь из положения 3-4 перемещается в положение 3-2 и приобретает транс-форму, а далее процесс идет обычным путем.

Схема окисления ненасыщ ирных кислот

Синтез простогландинов

Арахидоновая кислота как источник простагландинов подвергается действию фермента циклооксигеназы, входящей в состав полиферментного комплекса - простагландинсинтетазы.

Циклооксигеназа катализирует этот процесс только в присутствии кислорода.

В результате образуются биологически активные промежуточные продукты - эндопероксиды простагландинов, называемые также простагландины G2 и Н2 (ПГG2, ПГН2 ).

В стенке сосудов из эндопероксида типа ПГG2 синтезируется простациклин I (ПГI2) - сильнейший природный ингибитор агрегации тромбоцитов.

В большинстве тканей из ПГН2 синтезируются простагландины типа ПГЕ2, ПГF2a, ПГА2, ПГD2 и тромбоксаны. При изомеризации двойной связи в циклопентановом кольце ПГА2 образуются ПГС2 и ПГВ2.

В лейкоцитах метаболизм арахидоновой кислоты идет по иному пути.

С участием фермента липооксигеназы она превращается в нециклические ненасыщенные производные, которые получили название лейкотриенов (ЛТ) типа А,В,С,D,Е (ЛТА, ЛТВ, ЛТС, ЛТD, ЛТЕ).

Билет12