- •Метаболизм
- •Макроэргические соединения
- •Биологическое окисление
- •Тканевое дыхание
- •Митохондриальное окисление (МтО)
- •Главная (полная) цепь
- •Укороченная (сокращенная) цепь
- •Никотинамидные дегидрогеназы (надг)
- •Комплекс I
- •Комплекс III.
- •Комплекс IV.
- •Желтые окислительные ферменты
- •Цитохромная система
- •1. Полная дыхательная цепь
- •2. Сокращенная (укороченная) дыхательная цепь
- •3. Максимально сокращенная (максимально укороченная) дыхательная цепь.
- •Терморегуляторная функция тканевого дыхания.
- •Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты Окислительное декарбоксилирование пировиноградной
- •Окислительное декарбоксилирование пирувата
- •Цитратный цикл
- •Образование цитрата
- •Превращение цитрата в изоцитрат
- •Окислительное декарбоксилирование изоцитрата
- •Превращение сукцинил-КоА в сукцинат
- •Дегидрирование сукцината
- •Образование малата из фумарата
- •Дегидрирование малата
- •Цикл трикарбоновых кислот
- •Автономная саморегуляция цтк
- •Параметаболизм
- •Некоторые параметаболические процессы
Метаболизм
—это совокупность химических реакций, протекающих в организме
—представляет собой высоко координированную и целенаправленную клеточную активность, обеспеченную участием многих взаимосвязанных ферментативных систем, и включает два неразрывных процесса анаболизм и катаболизм
—процессы, происходящие в просвете желудочно-кишечного тракта, не входят в понятие метаболизма, поскольку полость желудочно-кишечного тракта рассматривается как часть внешней среды
—включает в себя более чем 100 000 разнообразных реакций, но существуют основные метаболические пути, построенные по единому плану. Такие пути могут быть линейными и разветвленными. Ферменты, катализирующие реакции, протекающие на этих путях, в организме объединены в мультиферментные системы. В мультиферментных системах продукт предыдущей реакции является субстратом для последующей.
—это двуединый процесс, складывающийся из 2-х частей: катаболизма и анаболизма. В ходе катаболизма происходит разрушение, расщепление сложных веществ до более простых. В процессе анаболизма организм синтезирует собственные сложные из простых.
—Оба процесса связаны между собой большим числом реакций, хотя в клетке часто бывают пространственно разделены.
—существуют химические реакции из числа обратимых, которые в равной степени можно отнести как к катаболизму, так и анаболизму. Принадлежность той или иной реакции к одному из этих процессов определяется -в какую сторону сдвинуто ее равновесие в данный момент времени.
Анаболизм
— это биосинтез белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и других макромолекул из простых молекул
—сопровождается усложнением структуры, то требует затрат энергии. Источник-энергия АТФ.
—используется энергия, освобождающаяся при катаболизме (эндергонические реакции)
Катаболизм
—расщепление и окисление сложных органических молекул до простых конечных продуктов
—сопровождается высвобождением энергии, заключенной в химических связях веществ
—Большая часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть используется для синтеза АТФ.
—Конечные продукты превращений органических веществ у животных и человека - СО2, Н2О и мочевина
—сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции).
Направление химической реакции определяется значением ΔG.
Экзергоническая реакция=величина отрицательна-реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии
Если при этом абсолютное значение ΔG велико, то реакция идёт практически до конца, и её можно рассматривать как необратимую.
Эндергоническая реакция= ΔG положительно, то реакция будет протекать только при поступлении свободной энергии извне
Если абсолютное значение ΔG велико, то система устойчива, и реакция в таком случае практически не осуществляется
При ΔG, равном нулю, система находится в равновесии.
Энергетически сопряжённые реакции- в биологических системах термодинамически невыгодные (эндергонические) реакции могут протекать лишь за счёт энергии экзергонических реакций
—Многие происходят при участии аденозинтрифосфата (АТФ), играющего роль сопрягающего фактора.
Реакция фосфорилирования глюкозы свободным фосфатом с образованием глюкозо-6-фосфата является эндергонической:
(1) Глюкоза + Н3РО4 → Глюкозо-6-фосфат + Н2О (ΔG = +13,8 кДж/моль).
Для протекания такой реакции в сторону образования глюкозо-6-фосфата необходимо её сопряжение с другой реакцией, величина свободной энергии которой больше, чем требуется для фосфорилирования глюкозы.
(2) АТФ → АДФ + Н3РО4 (ΔG = -30,5 кДж/моль).
При сопряжении процессов (1) и (2) в реакции, катализируемой гексокиназой, фосфорилирование глюкозы легко протекает в физиологических условиях; равновесие реакции сильно сдвинуто вправо, и она практически необратима:
(3) Глюкоза + АТФ → Глюкозо-6-фосфат + АДФ (ΔG = -16,7 кДж/моль).
Высокоэнергетические фосфаты (макроэргические соединения)— группа органических фосфатов, гидролиз которых приводит к освобождению большого количества свободной энергии. Такие соединения называют