16. Реакции и процессы, сопряженные с гидролизом атф, в клетках животных и растений:

1. Клетки скелетных мышц (главная функция – мышечное сокращение) широко используют катаболизм энергосубстратов (анаэробный гликолиз у белых мышечных волокон и окислительное фосфорилирование в красных мышечных волокнах) и запасание выделяющейся энергии в форме АТФ – основного источника энергии для сокращения и расслабления.

2. Кардиомиоциты - постоянно сокращаются и расслабляются, поэтому используют аэробный катаболизм энергосубстратов и интенсивный синтез АТФ, имеют высокую окислительную способность.

3. Гепатоциты– основные структуры обезвреживания веществ и биосинтеза, обеспечивают энергосубстратами мозг, мышцы и другие ткани. Содержат много митохондрий, активно идут процессы микросомного окисления, глюконеогенез, синтез мочевины и кетоновых тел.

4. Нейроны– основная работа – транспорт ионов для генерации ПД. Интенсивный дыхательный обмен, высокая гликолитическая и окислительная способность. Не содержат запасов энергосубстратов, не окисляют жирные кислоты. Основной энергосубстрат – глюкоза.

5. Адипоциты– основное место запасания, мобилизации и синтеза триацилглицеролов. Основной источник глицерол-3-фосфата в процессах синтеза – глюкоза. Пентозофосфатный путь.

6. Клетки почек– выполняют осмотическую работу, активный мембранный транспорт в ходе образования мочи, поддержание кислотно-щелочного баланса. В качестве энергосубстратов используют жирные кислоты, лактат, кетоновые тела. Идет интенсивное образование ионов аммония и глюконеогенез.

7. Эритроциты– транспорт О₂ и СО₂. Не имеют митохондрий, получают энергию путем анаэробного гликолиза. Синтезируют 2,3-дифосфоглицерат, способствующий высвобождению О₂ из гемоглобина в тканях.

17. Механизмы образования атф в клетках животных и растений:

а) Фотосинтетическое фосфорилирование – синтез АТФ у растений за счет квантов солнечной энергии.

б) Окислительное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии, выделяющейся при окислении водорода субстрата кислородом с участием дыхательной цепи. Основной способ синтеза АТФ для большинства клеток.

в) Субстратное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии гидролиза макроэргической связи субстрата (пример: фосфоглицераткиназная и пируваткиназная реакции анаэробного гликолиза).

Для митохондрий характерно ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.

18. Окислительное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии, выделяющейся при окислении водорода органических субстратов кислородом с участием дыхательной цепи.

Основные положения хемиосмотической теории Митчелла:

а) Энергия, выделяющаяся при транспорте электронов I, III и IV комплексами дыхательной цепи, используется для перекачивания протонов в межмембранное пространство, генерируя градиент pH.

б) Обратный поток протонов по протонным каналам АТФ-синтазы в матрикс обеспечивает энергией головку АТФ-синтазы для синтеза АТФ.

19. Метаболический путь – последовательность химических превращений конкретного вещества в клетке:

а) Циклический метаболический путь – замкнутая последовательность химических превращений, приводящая в итоге к регенерации исходного вещества. Примеры: цикл лимонной кислоты, орнитиновый цикл мочеобразования Кребса.

б) Линейный метаболический путь – линейная последовательность химических реакций. Примеры: гликолиз, пентозофосфатный путь.

Регуляторные ферменты – ферменты, регулирующие метаболизм клеток, которые обычно располагаются либо в начале метаболических путей, либо в местах ключевых разветвлений, где сходятся два и большее число путей и которые катализируют в клетке либо практически необратимые реакции, либо реакции, протекающие наиболее медленно. Примером может служить фосфофруктокиназа-1, ацетил-КоА-карбоксилаза, пируваткарбоксилаза, протеинкиназа.