19 Вопрос

Общий путь катаболизма как основной поставщик протонов и электронов для дыхательной цепи. Окислительное декарбоксилирование пирувата: строение и регуляция пируватдегидрогеназного комплекса, связь с цепью переноса электронов (ЦПЭ). Суммарное уравнение процесса.

В пище человека практически не содержится готовых первичных доноров водорода для дегидрогеназ; они образуются из пищевых веществ в ходе катаболизма. В едином катаболическом процессе можно выделить два типа путей:специфические пути катаболизма(спк) и общий путь катаболизма(опк). СПК – распад органических соединений различных классов(белков,липидов,углеводов), составляющих основу питания. ОПК интегрирует все специфические пути и является их общим продолжением.

В результате специфических путей катаболизма продукты переваривания пищевых веществ(моносахариды,глицерин,жирные кислоты,аминокислоты) превращаются всего в два соединения – ПВК и ацетил-КоА, которые затем направляются в общий путь катаболизма, включающий в себя процесс декарбоксилирования ПВК и цикл трикарбоновых кислот. Некоторые специфические пути включаются в общий путь на стадии пирувата, другие-на стадии ацетил-КоА. Ряд веществ поступает в общий путь катаболизма на промежуточных стадиях цикла трикарбоновых кислот. Именно общий путь катаболизма является источником основной массы первичных доноров водорода для дыхательной цепи.

Окислительное декарбоксилирование ПВК можно отразить следующим уравнением:

Данный процесс многостадиен и катализируется пируватдегидрогеназным ферментативным комплексом (пдк). ПДК состоит из 3 ферментов: пируватдекарбоксилазы, ацетилтрансферазы и дегидрогеназы дегидролипоевой кислоты. Кроме того, в реациях участвует 5 коферментов: НАД, ФАД, тиаминдифосфат(ТДФ), липоевая кислота и HS-KoA. Каждый фермент и, соответственно, кофермент катализует определенную реакцию данного многостадийного процесса. Например, дегидрогеназа дегидролипоевой кислоты катализирует последнюю стадию окислительного декарбоксилирования, в результате которой дигидролипоевая кислота превращается в дегидролипоевую, что служит сигналом для связывания следующей молекулы пирувата с ПДК. ПДК представляет собой крупную надмолекулярную структуру с молекулярной массой 7-10 млн. Он встроен во внутреннюю мембрану митохондрий. Пируват поступает к комплексу межклеточного пространства, и сюда же высвобождается ацетил-КоА и восстановленная форма (НАДН+Н⁺).

20 Вопрос

Цитратный цикл: последовательность реакций, ферменты, связь с ЦПЭ. Энергетическая эффективность и аллостерическая регуляция процесса. Реакции, пополняющие цитратный цикл.

Цикл лимонной кислоты (цитратный цикл, цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот, ЦТК) - заключительный этап катаболизма, в котором углерод ацетильного остатка ацетил- КоА окисляется до 2 молекул СО₂. Атомы водорода, освобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в ЦПЭ при участии NAD- и FAD-зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходят синтез воды и окислительное фосфорилирование АДФ. Связь между атомами углерода в ацетил-КоА устойчива к окислению. В условиях организма окисление ацетильного остатка происходит в несколько этапов, образующих циклический процесс из 8 реакций.