1_-_enzimologia_i_BO / 01-08-ФиБО-2012 small
.pdf
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Эндогенные разобщители генерируют тепло
•Некоторые животные в процессе адаптации к холоду, анабиоза, а также новорожденные животные содержат БЖТ и производят большое кол-во тепла за счет разобщения ОФ
•БЖТ этих организмов содержат много Мх, во внутренней мембране которых мало АТФ-синтетазы, но присутствует белок термогенин или белок-
разобщитель, образующий пассивные протонный канал, рассеивающий энергию ΔμH+ в виде тепла
16.11.2012 |
283 |
|
Мх БЖТ |
• |
Протонный цикл в |
|
Мх БЖТ имеет |
|
утечку, которую м |
|
остановить ГДФ |
• |
Это часть мех-ма |
|
теплопродукции, |
|
использующего |
|
ЖК. |
• |
Норадреналин |
|
активирует |
|
мобилизацию ЖК |
16.11.2012 |
284 |
|
|
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
141 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
|
Разобщающие белки |
||
|
Uncoupling Proteins (UCP 1-5) |
||
|
В разных тканях человека и животных |
||
|
выделено 5 видов UCP 1-5, уровень |
||
|
экспрессии и функции которых различны: |
||
Разобщение ОФ (регуляция продукции АТФ) |
|||
Генерация тепла (адаптация к холоду) |
|||
|
Предотвращение образования АФК |
||
|
Предотвращение апоптоза и др. |
||
|
16.11.2012 |
285 |
|
|
Энергетика |
||
|
Протонная: |
Натриевая: |
|
В Мх Дц формируется |
Энергия АТФ образованного |
||
ΔµН+, энергия |
в Мх в цитоплазме при |
||
которого |
помощи Na/K- АТФазы |
||
обратимо (?) конвертируется |
|||
конвертируется в |
|||
в градиент концентрации Na |
|||
другие виды (химич, |
|||
(ΔµNa+), которая |
|||
осмотич, механич, |
используется клеткой для |
||
тепловую, световую и др.) |
совершения разных видов |
||
|
|
работ (осмотич. – транспорт |
|
|
|
в-в, механ. передача сигнала |
|
|
|
и др.) |
|
|
16.11.2012 |
286 |
|
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
||
Биоэнергетика |
|
142 |
|
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Нарушения митохондриального ОФ
•Согласно концепции D. Wallace (1998-2008) любой ткани необходим минимально допустимый (пороговый) уровень производства АТФ
•Снижение этого уровня ведет к нарушению энергозависимых функций
•Резкий дефицит АТФ в наиболее энергозависимых тканях (нервная, сетчатка, миокард, скелетная м-
ра, железистая ) «дает» симптоматику поражения именно этих тканей – в виде энцефалопатий,
ретинопатий, кардиомиопатий, миопатий и
т.д. |
287 |
16.11.2012 |
Митохондриальные болезни
(Митохондриальная медицина)
•Мх содержат кольцевую ДНК (mtDNA)
•13 белков ДЦ из 1000 белков Мх кодируются в mtDNA , другие - в ядерной
•Описаны некоторые заболевания и синдромы, связанные с повреждением mtDNA
16.11.2012 |
288 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
143 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Некоторые Мх заболевания
•Названия Мх заболеваний образуются путем аббревиатур (сокращений). Клинически протекают в виде комплекса синдромов поражения энергозависимых тканей
•LHON, Lebers hereditary optical neuropathy;
•MERRF, myoclonic epilepsy and ragged-red-fiber
disease;
•MELAS, mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes;
•NARP, neurological muscle weakness,ataxia, and retinitis pigmentosa;
•Leigh disease — SNE, subacute necrotizing encephalomyelopathy;
•KSS, Kearns–Sayre syndrome;
•CPEO, chronic progressive external
ophthalmoplegia.
16.11.2012 289
Клинические проявления и лечение Мх заболеваний
•Манифестация
–Мышечные судороги и слабость
–Высокая утомляемость,
–Лактат-ацидоз,
–Нарушение функций ЦНС,
–Нарушение зрения.
•Лечение
–Очень трудное и часто мало эффективное
–Облегчает состояние назначение КоQ, менадиона, витаминов В1, В2, РР, С, К, N-ацетил карнитина, сукцината и глутамата
16.11.2012 |
290 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
144 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Биологическое окисление-3
Микросомальное и перекисное окисление
Лекция 8
Лектор: д.м.н., проф. Грицук А. И.
зав. кафедрой биохимии Гомельского
государственного медицинского университета
Мх - источник образования АФК
16.11.2012 |
292 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
145 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Микросомальное окисление
(Монооксигеназная система)
(II путь потребления О2 )
•Субстраты мб. окислены внедрением в них атома O2.
•Ферменты монооксигеназы, или цит P450 или
оксидазы со смешанной функцией
•Ферменты ассоциированы с гладкой ЭПС, выделяемой в виде микросом.
•RH + O2 + NADPH + H+ R-OH + H2O + NADP+
16.11.2012 |
293 |
Микросомальное окисление
(II путь потребления О2 )
•Микросомы (МС) – искусственные везикулы, образованные из обрывков ЭПС при гомогенизации ткани.
•В мембранах МС расположены МС ДЦ,основные функции которых:
–Синтез БАВ (гормоны, медиаторы, Pg, LT, TXA)
–Детоксикация ксенобиотиков
•В основе реакций микросомального окисления
реакций лежит одно е- восстановление О2
16.11.2012 |
294 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
146 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Микросомальное окисление
(Монооксигеназная система)
•Субстраты могут быть окислены внедрением в них атома O2.
•Ферменты монооксигеназы, или цит P450
или оксидазы со смешанной функцией
•Ферменты ассоциированы с гладкой ЭПС, выделяемой в виде микросом.
•RH + O2 + NADPH + H+ R-OH + H2O + NADP+
16.11.2012 |
295 |
Сравнительная характеристика Мх и Мс ДЦ
Сходство |
Различие |
•Общие переносчики • Локализация (Мх и цитоплазма)
ДЦ (NAD, FP,
цитохромы) |
• В Мх (энергетические функции |
|
|
|
О ) энергия е- депонируется в |
|
2 |
• Одинаковые |
форме ΔµН+ (АТФ, осмотич, |
переносчики в начале |
механич, тепло и др.) |
и конце ДЦ |
|
•В Мс (пластические функции О2)
•Одинаковый ОВП и энергия е- не депонируется, а
уровень энергии е- |
идет на активацию О |
2 |
(обр. |
|
|
|
|
|
|
вступающих в ДЦ |
АФК), атакующего субстрат |
296 |
||
16.11.2012 |
|
|
|
|
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
147 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Цитохром P450 монооксигеназы
важная система детоксикации многих лекарств и гидроксилирования стероидов
• Цитохром P450 - суперсемейство гемсодержащих монооксигеназ, известно > 1000 ферментов
NADH и NADPH поставляют Н+ и е- для восстановления цитохромов, которые
окисляют субстраты в реакциях именуемых
гидроксилазным циклом
16.11.2012 |
297 |
Функционирование микросомальной ДЦ
|
e- |
e- |
|
O2 |
FMN |
Cyt b5 |
|
Cyt P |
|
|
|
|
450 |
H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
RH |
R-OH |
NADP H+H NADP |
|
|
|
16.11.2012 |
298 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
148 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Роль цитохрома P450 в микросомальном окислении
16.11.2012 |
299 |
Механизм микросомального окисления
16.11.2012 |
300 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
149 |
Кафедра биохимии ГомГМУ, 2012 |
16.11.2012 |
Цикл цитохрома Р450
16.11.2012 |
301 |
Варианты строения микросомальной ДЦ
16.11.2012 |
302 |
Введение в биохимию. Энзимология. |
|
Биоэнергетика |
150 |