- •Химическое отделение вятский государственный гуманитарный университет
- •М. А. Зайцев основы биохимии
- •Часть 2
- •6. Нуклеиновые кислоты
- •6.1. Химический состав нуклеиновых кислот
- •6.2. Молекулярная масса нуклеиновых кислот
- •6.3. Локализация в клетке днк и рнк. Виды днк и рнк
- •6.4. Строение структурных элементов нуклеиновых кислот
- •6.5.1. Первичная структура днк
- •Генетический код
- •6.5.2. Вторичная структура днк
- •6.5.3. Третичная структура днк
- •6.5.4. Свойства днк
- •6.5.4.1. Репликация (редупликация, самоудвоение) днк
- •6.5.4.2. Транскрипция (синтез рнк)
- •6.6.1. Первичная структура рнк
- •6.6.2. Вторичная структура рнк
- •6.6.3. Третичная структура рнк
- •6.6.4. Классы рнк
- •6.6.5. Синтез белка (трансляция)
- •7. Общие понятия об обмене веществ и энергии в организме
- •7.1. Основные этапы обмена веществ
- •1 Этап. Подготовительный
- •2 Этап. Превращение строительных блоков (мономеров) в более простые соединения
- •3 Этап. Цикл Кребса (цикл ди- и трикарбоновых кислот, цтк)
- •4 Этап. Окислительная цепь ферментов (дыхательная цепь)
- •7.2. Обмен энергии. Макроэргические соединения
- •8. Биологическое окисление
- •8.1. Функции биологического окисления
- •8.2. Типы биологического окисления
- •II. Окисление, сопряженное с фосфорилированием адф
- •6 Железосерных белков
- •9. Обмен углеводов
- •9.1. Переваривание и всасывание углеводов
- •9.2. Синтез гликогена
- •9.3. Распад гликогена и освобождение глюкозы (глюкогенез)
- •9.4. Превращения моносахаридов
- •9.4.1. Дихотомический путь распада глюкозы. Гликолиз
- •1. Фосфорилирование:
- •9.4.2. Обмен пировиноградной кислоты
- •9.4.3. Цикл три- и дикарбоновых кислот (цикл Кребса)
- •9.4.4. Энергетический эффект гликолитического расщепления 1 молекулы глюкозы и последующего окисления пвк до со2 и н2о
- •9.4.5. Апотомический путь распада глюкозо-6-фосфата (пентозный, или пентозофосфатный цикл окисления углеводов)
- •9.5. Общая схема распада углеводов
- •9.6. Синтез углеводов
- •10. Обмен белков
- •10.1. Переваривание белков
- •10.2. Превращения аминокислот в организме
- •10.2.1. Процессы гниения белков в кишечнике
- •10.2.2. Судьба всосавшихся аминокислот
- •10.2.3. Конечные продукты распада аминокислот
- •10.3. Новообразование аминокислот
- •11. Обмен липидов
- •11.1. Переваривание и всасывание липидов
- •11.2. Окисление жирных кислот
- •11.3. Распад глицерина
- •11.4. Биосинтез липидов
- •11.4.1. Синтез высших жирных кислот
- •11.4.2. Биосинтез триглицеридов
- •12. Взаимосвязь процессов обмена веществ
- •12.1. Взаимосвязь обменов нуклеиновых кислот и белков
- •12.2. Взаимосвязь обменов нуклеиновых кислот и углеводов
- •12.3. Взаимосвязь обмена белков и углеводов
- •12.4. Взаимосвязь обмена белков и липидов
- •12.5. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов
- •13. Регуляция обмена веществ
- •I. Метаболитный уровень регуляции
- •II. Оперонный уровень регуляции
- •III. Клеточный уровень регуляции
- •IV. Организменный уровень регуляции
- •V. Уровень регуляции метаболизма в экосистемах (популяционный)
6 Железосерных белков
Ф АД 2FeSH Е = –0,25 В 2FeS АДФ + Н3РО4
I Е = 0,27 В
Убихинон
Ф АДН2 КоQ Е = +0,02 В КоQ Н2 АТФ
Цит b
2 Fe2+ Е = +0,03 В 2Fe3+ АДФ + Н3РО4
II Е = 0,19 В
Цит с1
2Fe3+ Е = +0,22 В 2Fe2+ АТФ
железосерные белки
2Fe2+ 2Fe3+
Цит. с
2Fe3+ Е = +0,24 В 2Fe2+
Ц ит а·а3
2Fe2+ Е = +0,25 В / +0,39В 2Fe3+ АДФ + Н3РО4
III DЕо = 0,43 В
½ О2 Е = +0,82 В О2– АТФ
Самой примечательной особенностью дыхательной цепи ферментов является наличие в ней участков, где соседние компоненты резко отличаются значениями окислительно-восстановительных потенциалов. Именно здесь происходит сопряжение окисления с фосфорилированием АДФ, т. к. разность энергетических уровней электрона, транспортируемого с огромной скоростью (около 1 мс от одного переносчика к другому), вполне достаточна для синтеза макроэргической связи и составляет 51 кДж для I, 36 кДж – для II и 80,7 кДж – для III точки сопряжения.
9. Обмен углеводов
Углеводный обмен в организме человека складывается в основном из следующих процессов:
Расщепление поступающих с пищей поли- и дисахаридов до моносахаридов в желудочно-кишечном тракте. Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь.
Синтез и распад гликогена в тканях, прежде всего в печени.
Анаэробное и аэробное расщепление глюкозы. В тканях существуют 2 основных пути распада глюкозы: анаэробный путь – гликолиз (дихотомический путь) и аэробный – пентозофосфатный цикл (апотомический путь).
Взаимопревращение гексоз.
Аэробный метаболизм пировиноградной кислоты (ПВК).
Глюконеогенез – образование углеводов из неуглеводных веществ (ПВК и молочной кислоты, глицерина, аминокислот и др.).
9.1. Переваривание и всасывание углеводов
Переваривание начинается в ротовой полости.
Гидролиз крахмала ускоряется амилазами – специфическими ферментами, относящимися к классу гидролаз, подклассу гидролаз гликозидов. В природе найдено несколько различных амилаз. Для амилаз характерно отсутствие абсолютной специфичности.
В ротовой полости находится амилаза слюны и мальтаза. Под влиянием амилазы слюны в основном происходят первые фазы распада крахмала (или гликогена) с образованием декстринов и частично мальтозы, которая с помощью мальтазы расщепляется до глюкозы.
Переваривание углеводов в ротовой полости только начинается. Пища, смешанная со слюной, проглатывается и переходит в желудок.
Желудочный сок не содержит ферменты, расщепляющие сложные углеводы, а амилаза слюны инактивируется кислой средой (рН желудочного сока 1,5–2,5, тогда как оптимум рН амилазы 6,8–7,2). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие амилазы слюны некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов до декстринов и мальтозы.
Наиболее важная фаза распада крахмала (и гликогена) протекает в двенадцатиперстной кишке под действием панкреатической амилазы. Здесь рН близок к нейтральному, поэтому амилаза панкреатического сока обладает максимальной активностью. Этот фермент завершает превращение крахмала (и гликогена) в мальтозу. 1,6-гликозидные связи гидролизуются амило-1,6-гликозидазой.
Образующаяся мальтоза быстро гидролизуется до глюкозы под влиянием фермента мальтазы. Кишечный сок содержит также активную сахаразу, гидролизующую сахарозу до глюкозы и фруктозы. Лактоза, содержащаяся в молоке (молочный сахар), под действием лактазы кишечного сока расщепляется на глюкозу и галактозу.
Таким образом, углеводы пищи расщепляются до моносахаридов (глюкозы, фруктозы, галактозы), которые всасываются кишечной стенкой, попадают в кровь и по воротной вене попадают в печень. В печени значительная часть глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печеночных клетках.