Раздел 3. Биоэнергетика

Обмен энергии в организме тесно связан с обменом веществ. Аэробные организмы, к которым относятся млекопитающие, получают большую часть энергии за счет биологического окисления, при котором во время катаболизма электроны переносятся от органических молекул на молекулу кислорода. Этот перенос осуществляется дыхательной цепью (электрон-транспортной цепью - ЭТЦ), состоящей из белковых комплексов, находящихся во внутренней мембране митохондрий и содержащих реакционные центры. Более половины свободной энергии электронов расходуется на синтез АТР. АТР служит источником энергии для протекания большого количества химических реакций. Основными субстратами (донорами электронов) для митохондриальной дыхательной цепи являются компоненты общего пути катаболизма (пируват, изоцитрат, малат, сукцинат, α-кетоглутарат). В этот путь включаются все метаболиты белкового, углеводного и липидного обмена.

Работа 48. Сравнительное изучение активности сукцинатдегидрогеназы в различных тканях крыс и ее конкурентное торможение

Сукцинатдегидрогеназа является железофлавопротеином и прочно связана с клеточной структурой.

Принцип метода. Для определения активности фермента в качестве окисляемого субстрата берут янтарную кислоту, а в качестве акцептора водорода – краситель 2,6-дихлорфенолиндофенол (синего цвета), который, восстанавливаясь, превращается в бесцветную лейкоформу. Источником фермента служат гомогенаты мышц, мозга, печени, почек крысы. Сукцинатдегидрогеназная активность тормозится в присутствии малоновой кислоты (НООС-СН₂-СООН), являющейся структурным аналогом янтарной кислоты.

Исследуемый материал: скелетные мышцы, мозг, печень, почки, сердце крысы.

Реактивы: 1%-ный раствор янтарной кислоты, 1%-ный раствор малоновой кислоты, 10%-ный раствор NaOH, 0,1%-ный раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола, дистиллированная вода.

Оборудование: пробирки, пипетки, воронки, стеклянные палочки, ступки, марлевые фильтры, пинцет, кипящая водяная баня, ножницы.

ХОД РАБОТЫ. Для получения ферментативного препарата 1 г свежей ткани, измельченной ножницами, растирают в ступке с небольшим количеством воды. Затем кашицу переносят на двойной слой марли, помещенной на воронку, и промывают 50 мл дистиллированной воды. Промытую кашицу отжимают, переносят в пробирку и суспендируют стеклянной палочкой в 4 мл воды. Полученную суспензию равномерно разливают в 4 пробирки.

Содержимое 1-й пробирки кипятят в течение 1-2 мин для инактивации фермента. Затем в пробирки наливают реактивы по схеме, приведенной в таблице.

№ пробы	Сукцинат, мл	Н2О, мл	Малонат, мл	Краситель, мл	Окраска	Вывод
1	1	0,5	-	2 капли
2	1	0,5	-	2 капли
3	-	1,5	-	2 капли
4	1	-	0,5	2 капли

Через 15 мин наблюдают окраску раствора в пробирках. Делают вывод.