- •Анаболизм
- •Катаболизм
- •I этап
- •II этап
- •III этап
- •ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТЫ
- •Состав пируватдегидрогеназного комплекса
- •Регуляция
- •ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
- •Регуляция
- •ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
- •Краткая характеристика
- •Принцип работы дыхательной цепи
- •Ферментные комплексы дыхательной цепи.
- •I комплекс
- •III комплекс
- •IV комплекс
- •II комплекс
- •V комплекс
- •Строение и работа дыхательной цепи.
- •Регуляция работы дыхательной цепи
- •Расчет энергетической ценности и коэффициента Р/О
- •Разобщители
- •Ингибиторы ферментов дыхательной цепи
- •Гипоэнергетические состояния
- •Использование АТФ и его предшественников в медицине
17
НАДН и 1 молекула ФАДН2.
В случае с глутаматом надо учесть, что α-кетоглутарат, образуемый из глутами-
новой кислоты, является метаболитом цикла Кребса. Он сразу превращается в сук- цинил-S-КоА и далее по реакциям ЦТК до оксалоацетата. Для окисления оксалоаце-
тата требуется два оборота ЦТК (см выше).
РАЗОБЩИТЕЛИ
Разобщители – это вещества, которые снижают величину электрохимического
градиента. А это, соответственно, приводит к увеличению скорости движения электронов по ферментам дыхательной цепи. В результате перечисленного уменьшается
синтез АТФ.и возрастает катаболизм.
Так как электрохимический градиент состоит из двух компонентов (электрическо-
го и химического), то существуют два принципиальных способа его уменьшить – ни-
велировать разность зарядов или разность концентрация ионов водорода.
К разобщителям в первую очередь относят "протонофоры" – вещества перено-
сящие ионы водорода. При этом уменьшаются оба компонента электрохимического градиента.
Классическим протонофором является динитрофенол, жиро-
растворимое соединение, присоединяющие ионы водорода на
внешней поверхности внутренней митохондриальной мембраны и отдающие их на внутренней поверхности. Протонофоры одно-
временно влияют на электрическую и химическую составляю-
щую градиента.
Физиологическим протонофором является белок "термогенин", в изобилии имеющийся в клетках бурой жировой ткани. Эта ткань широко представлена в верхней части спины у живот-
ных, впадающих в зимний сон (медведи), у детенышей животных и человеческих младенцев, отдельные бурые жировые клетки есть и у взрослого организма. Они расположены между лопаток, под мышками, по ходу крупных кровеносных сосудов.
Существенным отличием бурой жировой ткани от белой является большое количе-
ство митохондрий, которые придают клеткам буро-красный цвет. При охлаждении организма эти клетки получают сигналы по симпатическим нервам, и в них активиру-
ется расщепление жира – липолиз. Окисление жиров приводит к получению НАДН и
ФАДН2, активизации работы дыхательной цепи и возрастанию электрохимического
градиента. Однако АТФ-синтазы в мембранах митохондрий этих клеток мало, зато
много термогенина. Благодаря ему, большая часть энергии ионов водорода рассеивается в виде тепла, обеспечивая поддержание температуры тела при охлаждении.
Кроме динитрофенола и термогенина протонофорами являются салицилаты, трийодтиронин и тироксин (в эксперименте.).
Дополнение
Перенос заряда и снижение только электрической составляющей можно получить при добавлении валиномицина – перенос ионов калия.
Снижение химической компоненты с сохранением электрической обеспечива-
ет нигерицин – перенос ионов калия наружу в обмен на ионы водорода.
18
Грамицидин А формирует канал в мембране и открывает свободный вход ионов водорода и калия внутрь митохондрии, что полностью ликвидирует электрохимический градиент.
ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ
Ряд веществ может ингибировать ферменты дыхательной цепи и блокировать движение электронов от НАДН и ФАДН2 на кислород.
Выделяют три основных группы ингибиторов: действующие на I комплекс, действующие на II комплекс, и действующие на III комплекс.
ГИПОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ
Причинами гипоэнергетических состояний могут быть следующие:
•Гиповитаминозы экзогенные и/или эндогенные – снижается скорость и эффективность окислительных реакций. Возникает обычно при нехватке витаминов группы В (В1, В2, никотиновой кислоты, В6, пантотеновой кислоты).
•Дефицит белка в пище – снижается синтез всех ферментов и катаболизма в
частности.
•Снижение потребления углеводов и липидов как основных источников энер-
гии.
•Дефицит кислорода – отсутствие акцептора для электронов вызывает "переполнение" дыхательных ферментов, повышение электрохимического градиента, накопление НАДН и ФАДН2 в клетке и прекращение катаболизма.
•Дефицит железа –компонента цитохромов, миоглобина и гемоглобина, и
меди – компонента цитохромоксидазы.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТФ И ЕГО ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ В МЕДИЦИНЕ
1.Внутримышечные инъекции раствора АТФ при мышечной дистрофии, спазме периферических сосудов (болезнь Рейно, облитерирующий тромбоангит), для стимулирования родовой деятельности.
2.Фосфаден – сосудорасширяющее средство, per os или в/м инъекции.
3.Кислота адениловая, мышечно-адениловый препарат per os.
4.Рибоксин, инозин.