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.