1. Разобщители цпэ.

Вещества, которые функционально разделяют между собой окисление и фосфорилирование, называются разобщающими агентами. Они содействуют переносу протонов из межмембранного пространства в матрикс без участия АТФ-синтазы. Разобщение может возникать, например, в результате механического повреждения внутренней мембраны или действия таких веществ, как 2,4-динитрофенол (2), являющихся переносчиками протонов через мембрану. Природным разобщающим агентом является термогенин, протонный канал в митохондриях бурых жировых клеток. Бурый жир обнаружен у новорожденных и животных, впадающих в зимнюю спячку, и служит для теплообразования. При охлаждении организма норадреналин активирует гормонзависимую липазу. Благодаря интенсивному липолизу в организме образуется большое количество свободных жирных кислот, которые распадаются в результате β-окисления и в дыхательной цепи.

Цепь переноса электронов (дыхательная цепь) – это сложная система переносчиков, при участии которой происходит процесс последовательного переноса электронов от НАДН и ФАДН2 на O2. Дыхательной цепи предшествует отнятие атомов водорода от окисляемых субстратов (реакции дегидрирования). Эти реакции относятся к окислительно-восстановительным. Их катализируют ферменты оксидоредуктазы (подкласс: дегидрогеназы).

1. Перенос электронов по ЦПЭ при участии комплексов I, III и IV сопровождается выделением наибольшего количества энергии. Часть этой энергии используется для переноса Н+ из матрикса в межмембранное пространство, в результате чего возрастает протонный электрохимический потенциал ΔμΗ+, основной составляющей которого является протонный градиент.

2. При достижении определенного протонного градиента происходит активация АТФ-синтазы (комплекс V), в ней открывается канал, через который протоны возвращаются в матрикс из межмембранного пространства, а энергия ΔμΗ+ используется для синтеза АТФ.

3. Каждый из трех комплексов ЦПЭ (I, III, IV) обеспечивает необходимый протонный градиент для активации АТФ-синтазы и синтеза одной молекулы АТФ. Количество молекул АТФ, образованных при восстановлении одного атома кислорода до Н2О при прохождении двух электронов по ЦПЭ, эквивалентно количеству использованного фосфата Н3РО4 (Р) и выражается коэффициентом окислительного фосфорилирования (Р/О).

2. Пути обезвреживания аммиака.

Аммиак – конечный продукт обмена белков в организме человека. 60% аммиака образуется в печени, часть – в мышцах конечностей при физической нагрузке и в тонкой кишке в процессе метаболизма, кроме того микрофлора толстой кишки разлагает белок и мочевину, вследствие чего также образуется аммиак.

Пути обезвреживания:

1)Восстановительное аминирование альфа-кетоглутарата с образованием глутамата при участии глутаматдегидрогеназы (обратная реакция окисления глутамата): α-кетоглутарат + NH3 + NADH + H+ ↔ Глутамат + NAD+

2)Образование амида глутаминовой кислоты – глутамина при участии глутамисинтетазы: Глутамат + NH3 + ATФ ↔ Глутамин +AДФ + H3PO4. Происходит в митохондриях клеток. В р-ии участвуют кофактор-ионы Mg2+. Глутаминсинтетаза – регуляторный фермент, его аллостерич. ингибитором явл. АМФ.

3)Образование карбамоилфосфата путем конденсации NH3, CO2 и АТФ, катализируемое карбамоилфосфатсинтетазой 1 (ф. действует в митохондриях). Реакция происходит в печени и явл. начальной стадией синтеза мочевины – конечного продукта метаболизма азота: NН3 + СО2 + 2АТФ + Н2О → H2N — СО — РО3Н2 + 2AДФ + Н3РО4.

4)Синтез мочевины – основной путь обезвреживания аммиака – орнитиновый цикл.