1. Биохимия пәні және міндеттері. Биохимия және медицина. Биохимия
жүктеу/скачать 1,99 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 36. Жасушада энергия трансформациясының механизмдері (хемиоосмостық теория).
- 37. Тотыға фосфорлану, АТФ-синтазаның құрылысы және қызметі. Р/О коэффициенті.
- 38. Электрондар мен протондар тасымалдану тізбегінің реттелуі (тыныс алуды бақылау).
- 39.Ұлпалық тыныс алу мен тотыға фосфорланудың ингибиторлары.
- 40. Ұлпалық тыныс алу және тотыға фосфорланудың ажыратқыштары.
- 41. Ұлпалық тыныс алудың термореттеуші қызметі.
- 42. Катаболизмнің арнайы және жалпы жолдары туралы түсінік.
- 43. Пирожүзім қышқылының тотыға декарбоксилденуінің негізгі метаболиттерінің құрылысы.
- 44. Пирожүзім қышқылының тотыға декарбоксилденуінің молекулалық механизмдері.
| П.Митчелл теориясы бойынша тотыга фосфарлануды қорытайық Тотыга фосфарлану және тыныстану тiзбегi митохондрияның ішкі мембранасында жүредi тiзбекте тасымалданып жаткан электрондар энергиясы кушiнiн көмегімен протондар ( Н " ) матрикс жагынан протондык насоспен мембрана аралык кепістікке агызады , мембрананын сырткы жагында ішкі жагына караганда , протондар концентрациясы көбейеді . Осылай мембрананын таралмагандыгынан протондар протондардың біркелкі потенциалдарының электрохимиялык градиенті туады . Онда потенциалды энергия жиналады Протондар градиент бойынша , ягни концентрациясы жоғары ортадан концентрациясы томенгі ортага , матрикс жагына , АДФ синтаза каналы арқылы аққанда ,потенциалды энергия босанып шығып, АДФ пен фосфаттан АТФ молекулалары түзіледі.
36. Жасушада энергия трансформациясының механизмдері (хемиоосмостық теория). Митчелдің хемиосмостық теориясы. Митохондриялық мембрананың ішкі жағында электрондардың қозғалуы нəтижесінде протондық сорғыш пайда болады да, протондарды митохондрия матриксінен мембрана аралық кеңістікке өткізеді. Əрбір 2Н+өткенде, бір АТФ синтезделеді деп түсіндіреді. Биологиялық тотығу кезінде ішкі мембрананың бір жағына Н+ , ал екінші жағына ОН~ жиналып, мембрана зарядталады, яғни мембрананың екі шетінде потенциал пайда болады. Осы потенциалдық энергиядан аденозинтрифосфатазаның қатысумен АТФ синтезделуі мүмкін. Ішкі мембранада электрондар ағысының энергиясы есебінен жұмыс істейтін насостар бар. Бұл насостар протондарды матрикстан олардың концентрациясына қарсы қуалайды. Осының салдарынан потенциал айырмашылығы пайда болады : метохондриядағы ішкі мембрананың сыртқы жағында сутегі иондарының концентрациясы артады және ол мейлінше оң зарядты болады. , ал мембрананың ішкі бетінде сутегі иондары шамалы болады және олар көбінесе теріс зарядты келеді. 37. Тотыға фосфорлану, АТФ-синтазаның құрылысы және қызметі. Р/О коэффициенті. Биоэнергетиканың басты жұмбағының біреуі организмнің барлық тіршілік әрекетін энергиямен қамтамасыз молекуласы кандай клеткада куралады ? eTeTih АТФ Бұл оте киын және маңызды проблема жан - жақты жаксы зерттелген , гылыми негізде түзілу механизмі ашылған . Сондыктан бул тарауда энергия беретін коректік заттардың тотығу , электрондар энергиясының тыныстану тiзбегiнде босанып шығып , тотыға фосфорлану | процесінде ол энергияның АТФ молекула- 12.5 сында жиналып сакталуы жайында сөз болады . Осы күрделі процесті түсіндіретін П. Митчелл теориясы каралады . Тотыға фосфорлану - көпсатылы күрделі процесс. Органикалық заттың тотығып ыдырауы кезінде бөлініп шығатын энергия, макроэртті фосфат күйінде АМФ немесе АДФ молекуласына қосылып, АТФ түзеді де, энергия осы молекулада сақталады.АТФ синтезі -ағзаның аэробты және анаэробты тыныс алуы кезінде энергияның АТФ молекуласы түрінде бөліну процессі. 38. Электрондар мен протондар тасымалдану тізбегінің реттелуі (тыныс алуды бақылау). Митохондриядағы субстраттардың тотығуы және АДФ - тың фосфорлануы біріменбірі қатарласа жүретін процесстер . АТФ - тың жұмсалу жылдамды ғы , этт - дегі электрондар ағынын реттейді . Егер АТФ жұмсалмаса , оның жасушадағы концентра циясы артады , онда электрондардың оттекке карай ағыны да тоқталады . Екінші жағынан , АТФ - тың жұмсалуы және оның АДФ - қа айналуы субстрат тар тотығуын және оттегiнiң сіңірілуін күшейтеді . Митохондриядағы тыныс алу қарқынының АДФ концентрациясына тәуелділігін тыныс алуды бакылау деп атайды . Тыныс алуды бақылау механизмi оте жогары дәлдігімен сипатталады және өте манызды , себебі онын әсер ету нәтижесінде АТФ синтезiнiн жылдамдығы жасушанын энергияга муктаждығына сәйкес келеді . Жасушада АТФ коры болмайды . АТФ / АДФ салыстырмалы кон центрациясы ұлпаларда өте аз мөлшерде өзгереді , ал жасушанын энергияга муктаждығы , яғни АТФ және АТФ циклі айналымдары , ондаған еcere өзгеруі мүмкін . Организмдегі АТФ - тын мөлшері 30-50 г. бірак АТФ - тын әрбір молекуласы жасуша да бір минуттан аз өмір сүре алады .Тәулігіне , адам организмінде 40-60 кг - ға дейін АТФ синтезделіп , сонша АТФ ыдырайды . АДФ концентрациясынын артуы бірден тыныс алуды және фосфорлануды жылдамдатады . Электронды тасымалдау тізбегі Ол мембрана ішіндегі ақуыз молекулалары мен коферменттер жиынтығынан тұрады. Оның атауы көрсеткендей, ол электрондарды NADH немесе FADH2 коферменттерінен O2 (молекулалық оттегі) болып табылатын соңғы рецепторға тасымалдауға жауапты. 39.Ұлпалық тыныс алу мен тотыға фосфорланудың ингибиторлары. Кейбір дәрілік заттар, химиялық реагенттер мен антибиотиктер ферменттерді тежейді, олар тыныс алу тізбегінің немесе тотығу фосфорлануын тудырады.Тыныс алу тізбегін тежейтін ингибиторларға : барбитурат , ротенон- NADH – дегидрогиназа ингибиторы , Антимицин Аи – ингибитор QH2-дегидрогеназа, CO, H2S , ЦИАНИД- цитохримаксидазаны ингибиторлайды. Антибиотик олигамицин электрондардың берілуіне тікелей әсер етпейді, бірақ АТФ СИНТАЗА деңгейінде фосфорлану процесін тежейді. 40. Ұлпалық тыныс алу және тотыға фосфорланудың ажыратқыштары. Кейбір химиялық заттар , протондарды және басқа иондарды мембрана аралық кеңістіктен АТФ - синтаза кана лы аркылы емес , мембрана арқылы матрикске та сымалдай Оқалады . Нәтижесінде , электрохимиялық потенциал жойылады және АТФ синтезі тоқтала ды . Бұл құбылыс тыныс алу мен фосфорланудың ажырауы деп аталады . Ажырау нәтижесінде АТФ төмендейді , ал АДФ мөлшері артады . Бұл жағдайда NADH және FADH , тотығу жылдамдығы артады , сiнiрiлген оттек мөлшері де артады , бірак энергия жылу түрінде бөлінеді , ал Р / О коэффициенті курт төмендейді . Ажыратушылар , әдетте липофилді заттар яғни мембрананын липидтік кос кабатынан онай өтетін заттар . Осындай заттын бірі - 2,4 - ди нитрофенол , яғни ионданған күйде мембрана аралык кеңістікте протонды косып алып ионданбаған күйде матрикске өтіп , протондарды матрикске жеткізеді . - Ажыратушылар рөлін , кейбір дәрілік препа раттар , мысалы, дикумарол антикоагулянт және организмде тузілетін метаболиттер , билирубин гем катаболизмінің калканша - өнімі , тироксин безі гормоны ) т.б. атқарады. Барлык , көрсетілген заттар , ажыратушы әсерді , тек концентрациялары өте жоғары болғанда көрсетеді. 41. Ұлпалық тыныс алудың термореттеуші қызметі. Этт бойынша тасымалданатын электрондар энергиясының 40-50 % АТФ молекуласы син тезіне жұмсалса , 25 % заттарды мембрана арқылы тасымалдауға жұмсалады . Энергияның баска бөлімі жылу түрінде таралады , ал жылы канды жануарларда дене температурасын тұрақты ұстауға жұмсалады . Сонымен қатар , қосымша тыныс алу мен фос форлану ажыраган кезде , қосымша жылу бөлінеді . Тотыға фосфорланудың ажырауы биологиялык тиiмдi болуы мүмкін . Нәтижесiнде нәрестелердің , кыскы ұйкыга кететін жануарлардың дене темпе ратурасын тұрақты ұстап тұруға және барлық сүткоректілердiн салкынга бейімделу процесі кезінде жылу түзуге мүмкіндік береді . Дүниеге жана келген нәрестелерде және кыскы уйкыга кететін жануар ларда жылуды тотыгу мен фосфорлануды бір - бірі нен ажырату арқылы өндіретін , маманданган ұлпа барол коныр май . Коныр майда митохондриялар өте коп . Митохондриялар мембраналарында тыныс алу ферменттері АТФ - синтазамен салыстырганда өте көп . Барлык нәруыздардын 10 % -н термоге ниндеп аталатын ажыратушы нәруыз ( АА - 1 ) алады . Коныр май жана туған нәрестелерде болады , ал ересек адамдарда іс жүзінде кездеспейді . Соңғы жылдары , сүтқоректілердің әр түрлі мүшелері мен ұлпалары митохондрияларында құрылысы коныр Май ұлпасының АА - 1 нәруызына уксас ажыратушы нәруыздар бар екендігі туралы мәліметтер пайда бола бастады. Мембрананың сыртқы жағынан май қышқыл дарының аниондары протонды қосып алып , мем бранадан өтеді , ал мембрананың ішкі жағында ол иондарга диссоцияланады , протонды матрикске беріп , протондар градиентін төмендетеді . Түзілген анион мембрананың сыртқы бетіне АТФ / АДФ - ан типортер көмегімен қайта оралады . Салкындату кезінде , симпатикалык жуйкелердің ұшынан норадреналиннің бөлінуі жүреді . Нәти жесінде , май ұлпаларында липазаның белсендірі луі және май ұлпаларында майлардың жұмсалуы кушейеді ( 8 - тарауды қараңыз ) . Түзілген май кышкылдары тек « отын » ретінде емес , тыныс алу мен фосфорлануды ажыратудың реттеушiсi ретiнде кызмет атқарады . 42. Катаболизмнің арнайы және жалпы жолдары туралы түсінік. Катаболизм жалпы үш этапқа бөлінеді: Катаболизмнің бастапқы этапы немесе спецификалық жолы әрбір кластағы қосылыстардың спецификалық ферменттерінің қатысуымен өтеді. Нәтижесінде көп мөлшердегі бастапқы заттарды аралық өнімдер арқылы пируват және ацетил-КоА түзіледі. Ацетил-КоА пируваттың тотығып декарбоксилденуі және дегидрленуінен түзіледі. Екінші және үшінші этаптың реакциялары катаболизмнің жалпы жолдары деп аталады. Ол тағамдық заттардың ыдырап пируваттан соңғы өнімдер СО2, Н2О және АТФ түзілуінен тұрады. екінші этап реакциясы - бұл пируваттың тотығып декарбоксилденуі. үшінші этап реакциялары-бұл цитрат циклі. 43. Пирожүзім қышқылының тотыға декарбоксилденуінің негізгі метаболиттерінің құрылысы. Пируваттың тотыға декарбоксилденуі митохондрия матриксінде жүреді. Пируваттың митохондрияматриксіне ішкі мембрана арқылы өтуі, арнайы нәруыз тасымалдаушының көмегі арқылы Н+-менсимпорт механизмі арқылы жүреді Пируваттың ацетил-КоА-ға айналу реакциясының жалпы теңдеуі:CH3-CO-COОH+НАД++ HSKоA->CH3-CO~SKoA+НаДН++H++CO2Бұл реакция барысында пируваттың тотыға декарбоксилденуі жүреді, нәтижесінде карбоксил тобы СО2 түрінде бөлінеді, ал ацетилтобы ацетил-КоА құрамына кіреді. Сутектің бір атомы NADH құрамында болса, екіншісі H+ түрінде ортаға өтеді. Реакция қайтымсыз, себебі дельтаG -33,5кдж/моль. Пируватдегидрогеназалықкомплекс құрамыңда 3 фермент: пируваткарбоксилаза (Е,), дигидролипоилтрансацетилаза(Е,) және дигидролипоилдегидрогеназа (Е.) ферменттері және 5 кофермент: тиаминдифосфат (ТДФ), липой қышқылы, FAD, NAD+ және КоА. Сонымен қатар, комплекс құрамына реттеуші суббірліктер: протеинкиназа және фосфопротеинфосфатаза кіреді. Барлық, көрсетілген ферменттер және коферменттер, мультиферменттік жүйеге біріктірілген, оның құрамында әрбір ферменттің әр түрлі мөлшері болады және молекулалық массасы 6×106 тең болатын мультиферменттік жүйеге біріктірілген. Комплекс ортасында, оның ядросын құрайтын дигидролипоилтрансацетилаза (Е,) орналасқан. Дигидролипоилтрансацетилазаға пируватдекабоксилаза (Е ) және дигидролипоилдегидрогеназа (Е3)молекулалары қосылған.Пируватдекарбоксилазаның нәруыздық бөлімімен берік байланысқан ТДФ болса, дигидлипоилдегидрогеназаның ақуыздық бөлімі – FAD байланысқан. Орталықта орналасқан (Е,) ферментінің липоиллизинді топтары, сутек атомдарын және ацетил топтарын комплекстің бір ферменттік молекуласынан екінші ферменттік молекуласына тасымалдайтын бұрылыстық «кронштейн» қызметін атқарады. 44. Пирожүзім қышқылының тотыға декарбоксилденуінің молекулалық механизмдері. Пируваттың тотыға декарбоксильденуі 5 сатыдантұрады. Iкезең. Бұл кезеңде пируват Е1(пируваткарбоксилаза) құрамындағы ТДФ-пен әрекеттесіп, декарбоксилденеді, яғникарбоксил тобынан СО2 бөлініп шығады.Пируват + Е1 -ТДФ➡гидроксиэтил-ТДФ + СО2Бұл реакция нәтижесінде ТДФ-тың тиазолсақинасымен байланысқан гидрокси этил тобы бартуындысы түзіледі. жүктеу/скачать 1,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|