Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экзаменационные ответы по биохимии.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
25.12 Mб
Скачать

18. Современные представления о биологическом окислении. Компоненты дыхательной цепи и их характеристика.

Биологическое окисление - процесс переноса электронов.

Биологическое окисление протекает: • при низкой температуре; • в присутствии воды; • без образования пламени.

В организме механизм образования СО2декарбоксилирование. Если акцептором электронов является кислород, то такой процесс называется тканевым дыханием.

Если акцептором электронов является другое вещество, кроме кислорода, то такой процесс называется анаэробным окислением.

Биологическое окисление: • Процесс транспорта электронов; • Процесс многоступенчатый; • Процесс полиферментативный; • Конечный продукт тканевого дыхания – Н2О; • Энергия выделяется постепенно.

Биологическое окисление - многоступенчатый процесс транспорта электронов (на начальных этапах и протонов) осуществляемый комплексом ферментов, сопряженный с образованием энергии.

Биологическое окисление начинается с дегидрирования.

Этап осуществляется с помощью: НАД – зависимые дегидрогеназы; ФАД – зависимые дегидрогеназы. Это первичные акцепторы водорода.

В НАД рабочей частью является витамин РР - НИКОТИНАМИД.

-2ē -2Н+

+2ē +2Н+

НАДН (НАДФН) + Н+ Восстановленная форма

НАД+ (НАДФ+) окисленная форма

Окисленная форма

НАД+ + 2Н+ + 2е НАДН + Н+

В ФАД и ФМН рабочей частью является флавин (изоаллоксазин) – компонент В2.

-2ē -2Н+

+2ē +2Н+

ФАД+ + 2Н + 2е ФАДН2

Компоненты дыхательной цепи: в основном сложные белки, локализованные во внутренней мембране митохондрий и объединенные в комплексы.

Комплекс ферментов переноса электронов и протонов от субстрата к кислороду называется электронтранспортная цепь (ЭТЦ), или цепь переноса электронов (ЦПЭ), или дыхательная цепь (ДЦ).

Компоненты дыхательной цепи: • в основном сложные белки, локализованные во внутренней мембране митохондрий и объединенные в комплексы; • комплекс I (НАДН-дегидрогеназа); • комплекс II (СДГ); • убихинон (кофермент Q); • комплекс III (цитохромы b, с1); • цитохром с; • комплекс IV (цитохромы а, а3 – цитохромоксидаза).

К омплекс I (НАДН-дегидрогеназа): • флавинзависимый фермент (кофермент ФМН); • субстрат – кофермент НАДН2; • содержит железо-серные белки; • донор протонов и электронов для убихинона.

Комплекс II (СДГ): • флавинзависимый фермент (кофермент ФАД); • донор протонов и электронов для убихинона.

Убихинон (кофермент Q): • Quinone – хинон; • Ubiquitos – вездесущий; • производное бензохинона с боковой цепью из 10 звеньев изопрена (коэнзим Q10); • небелковый компонент ДЦ; • подвижный компонент; • акцептор протонов и электронов от флавинзависимых дегидрогеназ; • донор электронов для комплекса III; • переносит протоны в межмембранное пространство митохондрий.

• цитохромы – сложные белки, небелковая часть – гем; • каждый цитохром транспортирует только 1 электрон; • главную роль в транспорте играет железо, способное обратимо менять валентность.

Fe3+ Fe2+

Комплекс III (коэнзим Q – дегидрогеназа): • в составе цитохромы b, с1; • акцептор электронов от коэнзима Q; • донор электронов для цитохрома с.

Цитохром с: • не объединяется в комплекс; • акцептор электронов от комплекса III; • донор электронов для комплекса IV.

Комплекс IV (цитохромоксидаза): • содержит цитохромы а, а3,способные взаимодействовать с кислородом, ионы меди; • акцептор электронов от комплекса III; • донор электронов для кислорода.

Полная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с НАД. Укороченная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с ФАД. Порядок компонентов дыхательной цепи обусловлен величиной их red-ox потенциалов.

Окислительно-восстановительный потенциал: - выражается в вольтах; - чем отрицательнее E0´, тем меньше сродство к электронам; - связан с изменением свободной энергии системы *E0´ - табличная величина; - в дыхательной цепи E0´ изменяется от -0,32В до +0,81В; - -0,32 характерно для НАД+ + 2H+ + 2ē → НАДН2 (НАД+ /НАДН2); - +0,81 характерно для ½ О2 + 2H+ + 2ē → H2О (О22-).