8. Біологічне окиснення

Історія розвитку уявлень про механізм біологічного окиснення. Пероксидна теорія О.М.Баха; концепція дихальних хромогенів В.І Палладіна і Х. Віланда; виділення і характеристика різноманітних дегідрогеназ (М. Тунберг, Д. Самнер та ін.); виявлення цитохромів і цитохромоксидази (Д. Кейлін і О. Варбург) і визнання цитохромної системи домінуючою термінальною дихальною системою; відкриття процесу окисного фосфорилювання (В.О.Енгельгард, В.О.Беліцер і Є.Т.Цибакова) та ферментів-оксигеназ (О.Хаяши, Г.Мазон).

Сучасні уявлення про механізми біологічного окиснення. Класифікація процесів біологічного окиснення. Два типи оксидоредуктаз в клітині: а) що

забезпечують дегідрування субстратів і передачу атомів Гідрогену та електронів на кисень та інші акцептори, б) що каталізують реакції безпосереднього включення до субстрату Оксигену (оксигенази і гідроксилази).

Спряження біологічного окиснення з фосфорилюванням. Субстратне

фосфорилювання в процесах бродіння та гліколізу. Окисне фосфорилювання на рівні електронно-транспортного ланцюга. Дихальний ланцюг ферментів, що здійснюють спряження окиснення з фосфорилюванням.

Локалізація окисного фосфорилювання у клітині. Мітохондрії, їх структура і функції; гіпотези про механізми спряження (хімічна, конфор-

маційна та хеміоосмотична). Роль мембранного потенціалу. Поняття про спряжену мембрану. Сучасне уявлення про компоненти дихального ланцюга мітохондрій. Структура АТФ–синтетазного комплексу і можливі механізми його функціонування. Регуляція окисного фосфорилювання в мітохондріях. Роз’єднання окиснення і фосфорилювання. Вільне окиснення і переключення з окиснення, що зв’язане з фосфорилюванням, на вільне окиснення. Енергетикний ефект розпаду вуглеводів; порівняння бродіння, гліколізу і

дихання за цим показником. Енергетичний ефект окиснення триацілгліцеролів, вуглеводів.

9. ХІМІЯ ЛІПІДІВ ТА ЇХ ОБМІН

Загальна характеристика класу ліпідів. Структурні компоненти ліпідів. Класифікація і характеристика класу ліпідів: жири (ацилгліцероли), фосфоліпіди, гліколіпіди, сфінголіпіди, стероїди (стероли та стериди), воски. Локалізація ліпідів у клітині та їх біологічне значення. Канонічні (енергетична, резервна, структурна) та неканонічні (молекулярна пам’ять, піктографічний механізм запису інформації, участь у міжклітинних взаємодіях) функції ліпідів. Поглиблення понять про будову клітинних мембран. Роль ліпідів у структуруванні біомембран. Порушення структури мембран ксенобіотиками. Проблеми мембранної біології.

Потреба організму людини в одержанні ліпідів з їжею. Травлення та всмоктування ліпідів. Панкреатичні ліпази. Жири (триацілгліцероли). Їх

структура та різноманіття у природі. Класифікація за якісним складом та співвідношенням вищих жирних кислот (ВЖК). Прості та змішані тригліцероли. Обмін жирів. Гідроліз їх за участю ліпаз. Тканинний обмін

продуктів гідролізу жирів; обмін гліцеролу та окиснення жирних кислот. - та ω-окиснення вищих жирних кислот, локалізація у клітині та співвідношення у тваринному і рослинному світі. Шляхи обміну ацетил-СоА.

Механізм біосинтезу вищих жирних кислот: малоніл-КоА як акцептор ацильних злишків. Будова і механізм дії синтетази вищих жирних кислот у клітині. Локалізація біосинтезу ВЖК в клітині. Механізм біосинтезу триацілгліцеролів, роль ацил-трансфераз (моно- і дигліцеридтрансацилаз) у цьому процесі. Фосфатидні кислоти – проміжні продукти у біосинтезі

триацилгліцеролів. Причини порушення обміну жирів в організмі людини. Ожиріння.

Фосфоліпіди. Склад та структура молекул, характеристика вищих жирних кислот, азотистих основ і багатоатомних спиртів, що входять до їх складу. Фосфатиди, інозинфосфоліпіди, сфінголіпіди, їх склад, будова,

фізичні та хімічні властивості. Поширення фосфоліпідів у природі, їх біологічна роль. Гліколіпіди, їх склад та будова. Цереброзиди і гангліозиди. Функції гліколіпідів у тканинах і органах. Стероїди. Будова та властивості стеридів і стеролів. Обмін стеридів. Їх гідроліз за участю ферментів. Реакції відновлення і окиснення стеролів у організмі. Утворення стероїдів (жовчни кислоти, стероїдні гормони та ін.). Синтез стеролів з ацил-КоА через

мевалонову кислоту та сквален. Участь ферментів у біосинтезі холестеролу. Жовчні кислоти (холієва, дезоксихолієва та ліпохолієва) та їх роль у

травленні та всмоктуванні ліпідів.