33. Митохондрии. Организация потока энергии в клетке.

Митохондрии -двухмембранные органеллы эукариотических клеток, обладающие собственной ДНК(испыт повреждения, тк нах в матриксе где много биоокислителей-митохондриальн.болезни) и выполняющие функцию синтеза АTФ.Митохондрии расположены около мест высокого потребления АТФ(в скелетных мышцах - вблизи миофибрилл. В сперматозоидах - футляр вокруг оси жгутика. В аксонах нервных кл-около синапсов, где происходит процесс передачи нервного импульса) 

Поток энергии обеспечивается механизмами энергоснабжения —брожением, фото- или хемосинтезом, дыханием. Центральная роль в биоэнергетике клеток животных принадлежит дыхательному обмену. Он включает реакции расщепления глюкозы, жирных кислот, аминокислот, а также использование выделяемой энергии для образования «топлива» в виде аденозинтрифосфата (АТФ). Особое место в дыхательном обмене принадлежит митохондриям, выполняющим функцию окислительного фосфорилирования. Недоокисленные продукты гликолиза (пируват) поступают в матрикс митохондрий, где в условиях полного окисления, сопряженного с фосфорилированием АДФ до АТФ, отдают для нужд клетки оставшуюся в их химических связях энергию. Взаимосвязь внутриклеточного обмена белков, жиров и углеводов обеспечивает цикл Кребса.Ацетил-Коа взаимод с оксалоацетатом=цитрат. Далее в ходе 7-ми последовательных реакц 2 атома «С» удаляются в идее СО2, в конце концов регенерируется оксалоацетат. Высвобаждаются: 1АТФ и 1ФАДН2 с 3НАДН2, кот используются в окислительном фосфорилировании для синтеза АТФ путем перекачки протонов и электоронов. Окислительное фосфорилирование-внутр мембр митохондрий, где нах дых цепь(НАДН-дегидрогеназный компл, компл цитохромов b-c1,цитохромоксидазный компл) и комплекс АТФ-ситетазы. Электроны перемещ от одного компл к другому, достигая кислорода, имеющ наибольшее сродство к электрону. Переход на более низкие уровни сопровождается выделением энергии, использ для перекачки протонов в межмембранное пространство. Так возникает протонный градиент(мембр потенциал+градиент рН). При достижении определ разности потенциалов, АТФ-синтетаза начинает транспортировать протоны в матрикс, превращая АДФ и неорганич фосфат в энергию АТФ. ИТОГ: 34+2+2=38 АТФ Суть цикла: Запасение энергии в виде высокоэнергетическоемких электронов, входящих в соста атомов водорода, связ с НАД и ФАД, в электрон транспортную сеть. Суммарное уравнение может быть записано в следующем виде: Весь водород из молекулы глюкозы оказывается в конечном счете у переносчиков (НАД и ФАД). Весь углерод теряется в виде С02.

34. Образование атф в митохондриях.

См. 31 вопрос

35. Образование атф в клетке. Хемиосмотическая гипотеза Митчела.

См. 31 вопрос

Хемиосмотическая теория:

Для образования АТФ ферментная система АТФ-синтетаза использует разницу электрохимических потенциалов и концентрации ионов водорода на разных сторонах мембраны, перераспределяя поток водорода: с внешней мембраны переносит ионы водорода на внутреннюю. Во время перенесения электронов от НАДН к кислороду выделяется энергия, необходимая для синтеза трех молекул АТФ.