Презентация на тему: МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА

Реклама. Продолжение ниже
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Метаболизм (обмен веществ)
Функции метаболизма
Метаболические пути
Метаболические пути
Метаболические пути
Фазы метаболизма
Этапы катаболизма
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Анаболизм
Законы термодинамики
Термодинамические системы
Свободная энергия
Свободная энергия
Свободная энергия
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Макроэргические соединения
Макроэргические соединения
АТФ – главный энергетический посредник
Варианты гидролиза АТФ
Механизмы синтеза АТФ
Цикл АТФ
Энергетическое состояние клетки
Регуляция внутриклеточного метаболизмя
Регуляция внутриклеточного метаболизма
Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
Кофакторы пируватдегидрогеназного комплекса:
Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата
Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата
Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата
Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса
Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса
Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот - ЦТК, цикл лимонной кислоты, цитратный цикл )
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Суммарная реакция цикла Кребса
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Функции цикла Кребса
Функции цикла Кребса
Регуляция цикла Кребса
Анаплеротические реакции
Анаплеротические реакции
Анаплеротические реакции
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
Биологическое окисление (тканевое дыхание)
Биологическое окисление (БО)
НАД + -зависимые дегидрогеназы
ФАД-зависимые дегидрогеназы
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Дыхательная цепь (ДЦ)
Функции дыхательной цепи
Окислительно-восстановительные системы ( редокс-системы )
Окислительно-восстановительный потенциал
Окислительно-восстановительные системы дыхательной цепи
НАД + -зависимые дегидрогеназы
ФАД-зависимые дегидрогеназы
Железо-серные белки
Железо-серный центр I ( FeS )
Железо-серный центр II ( Fe 2 S 2 )
Железо-серный центр III ( Fe 4 S 4 )
Убихинон (коэнзим Q)
Убихинон (коэнзим Q)
Цитохромы – гемопротеины
Цитохромы
Структура гема цитохромов b, c и c 1
Структура гема А ( цитохромов а и а 3 )
Дыхательная цепь
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Комплексы дыхательной цепи
Окислительное фосфорилирование
Окислительное фосфорилирование
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Энергетический баланс цикла Кребса
Энергетический баланс декарбоксилирования пирувата
Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования
Хемиосмотическая теория Митчелла
Хемиосмотическая теория Митчелла
Хемиосмотическая теория Митчелла
Хемиосмотическая теория Митчелла
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
АТФ-синтаза (Н + -АТФ-аза)
Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О)
Транспорт АДФ, АТФ и фосфатов через внутреннюю мембрану митохондрий
Разобщение дыхания и фосфорилирования
Разобщающие агенты
Терморегуляторная функция дыхательной цепи
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
Физиологическая роль разобщения
Термогенин
Ингибиторы дыхательной цепи
Микросомальное окисление
Микросомальное окисление
Микросомальное окисление
Активные формы кислорода
Активные формы кислорода
Антиоксидантные системы
Антиоксидантные системы
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА
1/107
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 88)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1244 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2: Метаболизм (обмен веществ)

совокупность превращений веществ, начиная с их поступления в организм до образования конечных продуктов (СО 2, Н 2 О и NH 3 ). Внешний метаболизм (внеклеточный) – включает превращения веществ на путях их поступления и выделения из организма. Промежуточный метаболизм (внутриклеточный).

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3: Функции метаболизма

Обеспечение организма доступной энергией в виде макроэргических соединений. Расщепление макромолекул на «строительные блоки» для синтеза необходимых организму веществ. Синтез необходимых веществ (белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот). Синтез и расщепление специализированных биологически активных веществ (гормонов, биогенных аминов).

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4: Метаболические пути

Метаболизм состоит из метаболических реакций и метаболических путей. Метаболический путь – последовательность химических реакций, в ходе которых субстрат превращается в конечный продукт. Каждая реакция метаболического пути катализируется отдельным ферментом.

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5: Метаболические пути

Центральные – общие для синтеза и расщепления основных классов веществ (белков, углеводов, липидов). Специфические – характерные для синтеза и расщепления индивидуального вещества (гормон, биогенный амин).

Изображение слайда
1/1
6

Слайд 6: Метаболические пути

Линейные. Примеры: гликолиз, глюконеогенез. Циклические. Примеры: цикл Кребса, синтез мочевины. Разветвленные. Примеры: синтез триглицеридов и фосфолипидов, синтез холестерола и кетоновых тел.

Изображение слайда
1/1
7

Слайд 7: Фазы метаболизма

Катаболизм – расщепление сложных веществ до простых конечных продуктов (СО 2, Н 2 О и NH 3 ). Катаболические процессы сопровождаются выделением энергии ( экзергонические процессы ). Анаболизм – синтез сложных веществ из простых веществ. В анаболических процессах используется энергия ( эндергонические процессы ).

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Этапы катаболизма

I этап – расщепление полимеров до мономеров, протекает в ЖКТ, не сопровождается образованием полезной энергии. II этап – расщепление мономеров до общего метаболита – ацетил-СоА. Образуется ≈20% энергии. III этап – расщепление ацетил-СоА до конечных продуктов (СО 2 и Н 2 О). Включает цикл Кребса, дыхательную цепь и окислительное фосфорилирование. Образуется ≈80% энергии.

Изображение слайда
1/1
9

Слайд 9

Аминокислоты H 2 O NH 3 Белки Ацетил-КоА Пируват Глюкоза Глицерол + Жирные кислоты Полисахариды Липиды H O 2 цикл Кребса Дыхательная цепь АТФ АДФ + Н 3 РО 4 С O 2 Окислительное фосфорилирование

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10: Анаболизм

протекает в обратном направлении катаболизму с определенными особенностями: Катаболизм Анаболизм Локализация Митохондрии, лизосомы Обычно цитоплазма Энергия Выделение Использование Регуляция Активаторы катаболизма обычно являются ингибиторами анаболизма и наоборот.

Изображение слайда
1/1
11

Слайд 11: Законы термодинамики

I закон – закон сохранения энергии; общая энергия системы и окружающей среды – величина постоянная. II закон – все процессы в системе стремятся к необратимому переходу полезной энергии в хаотическую форму.

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Термодинамические системы

Биологические системы являются открытыми термодинамическими системами – обмениваются с внешней средой и материей, и энергией.

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13: Свободная энергия

Каждая термодинамическая система обладает определенной внутренней энергией (∆Е), которая состоит из свободной и связанной энергии. Свободная энергия (∆ G) – та часть энергии системы, которая может быть использована для совершения работы при постоянной температуре и давлении.

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14: Свободная энергия

Связанная энергия (Т∆ S ) – та часть энергии системы, которая не может быть использована для совершения работы: Т – абсолютная температура; ∆ S – энтропия. ∆Е = ∆ G + Т∆ S Стандартная свободная энергия – ∆ G 0 ´ Стандартные условия: t = 25 º С; рН = 7; концентрация – 1 моль/л.

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Свободная энергия

Значение ∆ G определяет направление химической реакции. ∆ G ˂ 0. Реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии – экзергонические реакции. ∆ G ˃ 0. Реакция нуждается в поступлении свободной энергии извне – эндергонические реакции. ∆ G = 0. Реакция находится в состоянии равновесия.

Изображение слайда
1/1
16

Слайд 16

Reactant Reactant Product Product Exergonic Endergonic Energy is released. Energy must be supplied. Energy supplied Energy released Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Эндергонические и экзергонические реакции

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17: Макроэргические соединения

химические соединения, содержащие химические связи, при расщеплении которых выделяется ≥ 5 ккал/моль энергии. Связи называются макроэргическими и обозначаются ~. Макроэргические вещества выполняют функцию энергетических посредников ( переносчики энергии от катаболических к анаболическим процессам).

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18: Макроэргические соединения

Соединение ∆ G 0 ´, ккал/моль Фосфоенолпируват -14,8 1,3-бифосфоглицерат -13 Карбамоилфосфат -12 Креатинфосфат -10,3 АТФ -7.3 Н 4 Р 2 О 7 - 7,6

Изображение слайда
1/1
19

Слайд 19: АТФ – главный энергетический посредник

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
20

Слайд 20: Варианты гидролиза АТФ

АТФ + Н 2 О → АДФ + Н 3 РО 4 ; -7,3 ккал/моль а) АТФ + Н 2 О → АМФ + Н 4 Р 2 О 7; -7,3 ккал/моль b ) Н 4 Р 2 О 7 + Н 2 О → 2 Н 3 РО 4 ; -7,6 ккал/моль -14,9 ккал/моль

Изображение слайда
1/1
21

Слайд 21: Механизмы синтеза АТФ

Окислительное фосфорилирование – синтез АТФ, сопряженный с переносом электронов по дыхательной цепи. АДФ + Н 3 РО 4 → АТФ 2. Субстратное фосфорилирование – синтез АТФ за счет энергии гидролиза супермакроэргических соединений.

Изображение слайда
1/1
22

Слайд 22: Цикл АТФ

Катаболизм, -∆ G Анаболизм, +∆ G АДФ + Н 3 РО 4 АТФ

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23: Энергетическое состояние клетки

характеризует «заполнение» клетки макроэргическими связями (энергией). Показатели энергетического состояния: Энергетический заряд: [ATP]+1/2[ADP ] [ATP]+[ADP]+[AMP] N – 0, 8-0,95 Потенциал фосфорилирования : [ATP]/[ADP]*[Pa] N - 5 00

Изображение слайда
1/1
24

Слайд 24: Регуляция внутриклеточного метаболизмя

Регуляция энергетическим состоянием клетки. АТФ ингибирует катаболические процессы, но активирует анаболические процессы. АМФ, АДФ ингибируют анаболические процессы, но активируют катаболические процессы.

Изображение слайда
1/1
25

Слайд 25: Регуляция внутриклеточного метаболизма

2. Аллостерическая регуляция 3. Ковалентная регуляция 4. Индукция и репрессия

Изображение слайда
1/1
26

Слайд 26: Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты

Происходит в матриксе митохондрий. Суммарная реакция процесса: CH 3 -CO-COOH CH 3 -CO-SCoA NAD + HS-CoA CO 2 NADH+H + Пиуват Ацетил-СоА

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27: Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты

Происходит с участием пируватдегидрогеназного комплекса ( ПДК ), состоящего из 3-х ферментов и 5 кофакторов. Е1 – пируват дегидрогеназа Е2 – дигтдролипоилацетил трансфераза Е3 – дигидролипоил дегидрогеназа В состав комплекса входят и 2 регуляторных фермента – киназа и фосфопротеинфосфатаза, участвующие в ковалентной модификации Е1.

Изображение слайда
1/1
28

Слайд 28: Кофакторы пируватдегидрогеназного комплекса:

Е1 – ТРР (тиамин, витамин В 1 ) Е2 – липоевая кислота Е3 – ФАД (рибофлавин, витамин В 2 ) NAD + ( никотинамид, витамин РР) HS-CoA (пантотеновая кислота)

Изображение слайда
1/1
29

Слайд 29: Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата

протекает в 5 этапов 1. 2. Е1–ТРР-СН(ОН)-СН 3 CH 3 -CO- COO H + → Е1–ТРР + СО 2 → Е1–ТРР-СН(ОН)-СН 3 + S Е2-ЛК S → → S Н Е2-ЛК S - СО-СН 3 + Е1–ТРР

Изображение слайда
1/1
30

Слайд 30: Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата

3. + → → + SH Е2-ЛК SH S Н Е2-ЛК S - СО-СН 3 HS-CoA CH 3 -CO-SCoA

Изображение слайда
1/1
31

Слайд 31: Этапы окислительного декарбоксилирования пирувата

4. + → → + S Е2-ЛК S + NAD + S Н Е2-ЛК SH Е3–ФАД Е3–ФАДН 2 Е3–ФАДН 2 5. + → → Е3–ФАД NADH+H +

Изображение слайда
1/1
32

Слайд 32: Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты

CH 3 -CO-COOH CH 3 -CO-SCoA NAD + HS-CoA CO 2 NADH+H + Пиуват Ацетил-СоА Цикл Кребса Дыхательная цепь

Изображение слайда
1/1
33

Слайд 33

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
34

Слайд 34

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
35

Слайд 35: Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

Ковалентная регуляция Е1 (фермент активируется при дефосфорилировании и ингибиуется при фосфорилиовании ). Аллостерическая регуляция Е2 и Е3 (конечные продукты – ацетил-СоА и НАДН ингибируют соответственно Е2 и Е3). Регуляция энергетическим состоянием клетки (АТФ – ингибитор, АМФ – активатор).

Изображение слайда
1/1
36

Слайд 36: Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

Активаторы ПДК Ингибиторы ПДК NAD + АМФ Пируват Са 2+ Ацетил-СоА NADH АТФ, ГТФ Жирные кислоты

Изображение слайда
1/1
37

Слайд 37: Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот - ЦТК, цикл лимонной кислоты, цитратный цикл )

последовательность реакций, в ходе которых происходит полное окисление ацетильного остатка ацетил-СоА до 2 молекул СО 2. Происходит в матриксе митохондрий

Изображение слайда
1/1
38

Слайд 38

CH 3 -C - SCoA II O COOH I C =О I C Н 2 I COOH CO OH I CH 2 I H O-C-COOH I CH 2 I COOH + H 2 O H S-CoA Ацетил-СоА Цитрат синтаза Цитрат Оксалоацетат - H 2 O COOH I CH 2 I C-COOH II CH I COOH Цис-аконитат + H 2 O COOH I CH 2 I H-C-COOH I C Н-ОН I COOH Изоцитрат Аконитаза Аконитаза

Изображение слайда
1/1
39

Слайд 39

NAD + NADH+H + CO 2 COOH I CH 2 I CH 2 I C =О I COOH α - кетоглутарат CO 2 NAD + NADH+H + HS-CoA Изоцитрат дегидрогеназа α - кетоглутарат дегидрогеназный комплекс COOH I CH 2 I CH 2 I C =О I S-CoA Сукцинил-СоА GTP H 3 PO 4 GDP HS-CoA Сукцинил-СоА-синтетаза COOH I CH 2 I CH 2 I C ООН Сукцинат

Изображение слайда
1/1
40

Слайд 40

FAD FADH 2 COOH I CH II HC I C ООН Фумарат Сукцинат дегидрогеназа + H 2 O COOH I CH-OH I CH 2 I C ООН Малат Фумараза NAD + NADH+H + COOH I C = O I CH 2 I C ООН Оксалоацетат Малат дегидрогеназа

Изображение слайда
1/1
41

Слайд 41: Суммарная реакция цикла Кребса

CH 3 -CO-SCoA + 2H 2 O + 3NAD + + 1FAD + GDP + H 3 PO 4 → 2CO 2 + HS-CoA + 3NADH+ 3 H + + 1FADH 2 + GTP

Изображение слайда
1/1
42

Слайд 42

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
43

Слайд 43: Функции цикла Кребса

Интегративная – объединяет пути метаболизма основных классов веществ. Энергетическая – синтез одной молекулы ГТФ в реакции субстратного фосфорилирования. Донор водородов для дыхательной цепи (в составе NADH и FADH 2 ).

Изображение слайда
1/1
44

Слайд 44: Функции цикла Кребса

4. Амфиболическая : Катаболическая – расщепление ацетил-СоА до 2 молекул СО 2 Анаболическая – промежуточные продукты цикла Кребса могут использоваться для синтеза определенных веществ. Примеры: оксалоацетат → Asp, Asn α- кетоглутарат → Glu, Gln

Изображение слайда
1/1
45

Слайд 45: Регуляция цикла Кребса

Регуляторные ферменты цикла Кребса Активаторы Ингибиторы Цитрат синтаза Ацетил-СоА, оксалоацетат Цитрат, НАДН, АТФ, сукцинил-СоА, жирные кислоты Изоцитрат дегидрогеназа АДФ НАДН α - кетоглутарат дегидрогеназа Са 2+ Сукцинил-СоА, НАДН, АТФ

Изображение слайда
1/1
46

Слайд 46: Анаплеротические реакции

- реакции, пополняющие промежуточные продукты цикла Кребса. Необходимость анаплеротических реакций вытекает из анаболической функции цикла Кребса.

Изображение слайда
1/1
47

Слайд 47: Анаплеротические реакции

C OOH I C = O I CH 3 + Пируват CO 2 ATP ADP H 3 PO 4 COOH I C =О I C Н 2 I C ОО Н Оксалоацетат Пируват карбоксилаза C OOH I C - O -PO 3 H 2 I I CH 2 Фосфоенолпируват + CO 2 GDP GTP COOH I C Н 2 I C =О I C ОО Н Оксалоацетат Фосфоенолпируваткарбоксикиназа Биотин

Изображение слайда
1/1
48

Слайд 48: Анаплеротические реакции

Глутамат NADH+H + + H 2 О NAD + NH 3 α - кетоглутарат Глутамат дегидрогеназа + Фенилаланин Тирозин Фумарат Метионин Валин Изолейцин Сукцинил-СоА

Изображение слайда
1/1
49

Слайд 49: БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ

Изображение слайда
1/1
50

Слайд 50: Биологическое окисление (тканевое дыхание)

– совокупность реакций окисления, протекающих в живых организмах. Функция – обеспечение организма доступной химической энергией в виде АТФ.

Изображение слайда
1/1
51

Слайд 51: Биологическое окисление (БО)

БО начинается с реакций дегидрирования субстратов. Реакции дегидрирования катализируются ферментами дегидрогеназами, которые в качестве кофакторов содержат НАД + и ФАД.

Изображение слайда
1/1
52

Слайд 52: НАД + -зависимые дегидрогеназы

Пируват Изоцитат Малат Глутамат α - кетоглутарат НАДН+Н +

Изображение слайда
1/1
53

Слайд 53: ФАД-зависимые дегидрогеназы

Сукцинат Глицерол-3-фосфат Ацил-СоА ФАДН 2

Изображение слайда
1/1
54

Слайд 54

НАДН и ФАДН 2, полученные в реакциях дегидрирования субстратов, переносят электроны и протоны в дыхательную цепь.

Изображение слайда
1/1
55

Слайд 55: Дыхательная цепь (ДЦ)

Комплекс ферментов и окислительно-восстановительных систем, участвующих в переносе электронов и протонов с восстановленных кофакторов (НАДН и ФАДН 2 ) на кислород с образованием воды. Локализация процесса – внутренняя митохондриальная мембрана.

Изображение слайда
1/1
56

Слайд 56: Функции дыхательной цепи

Энергетическая – перенос электронов по дыхательной цепи сопровождается выделением свободной энергии, которая используется для синтеза АТФ. Реокисление кофакторов НАДН и ФАДН 2.

Изображение слайда
1/1
57

Слайд 57: Окислительно-восстановительные системы ( редокс-системы )

ОВ система состоит из донора и акцептора электронов. Каждая ОВ система обладает ОВ потенциалом ( ∆Е º ´ ), который измеряется в вольтах ( V ) и характеризует сродство ОВ системы к электронам (т.е. способность отдавать или принимать электроны).

Изображение слайда
1/1
58

Слайд 58: Окислительно-восстановительный потенциал

Чем электроотрицательнее величина ОВ потенциала, тем выше способность ОВ пары отдавать электроны. Чем электроположительнее величина ОВ потенциала, тем выше способность ОВ пары принимать электроны. В дыхательной цепи ОВ системы расположены в порядке возрастания ОВ потенциала.

Изображение слайда
1/1
59

Слайд 59: Окислительно-восстановительные системы дыхательной цепи

NAD + / NADH ― -0,32V FMN/FMNH 2 ― -0,05V CoQ/CoQH 2 ― + 0,04V цит. b ( Fe 3 + )/ цит.b(Fe 2+ ) ― +0,12V цит. c 1 (Fe 3 + )/ цит.c 1 (Fe 2+ ) ― +0,22V цит. c(Fe 3 + )/ цит.c(Fe 2+ ) ― +0,2 5 V цит.а (Fe 3 + )/ цит. а (Fe 2+ ) ― +0,2 9 V цит.а 3 (Fe 3 + )/ цит. а 3 (Fe 2+ ) ― +0, 55 V ½ O 2 /H 2 O ― + 0,82V

Изображение слайда
1/1
60

Слайд 60: НАД + -зависимые дегидрогеназы

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
61

Слайд 61: ФАД-зависимые дегидрогеназы

ФАДН 2 (ФМНН 2 ) ФАД (ФМН)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
62

Слайд 62: Железо-серные белки

Белки, содержащие атомы железа ( негемовое железо), связанные с серой остатков цистеина и/или неорганической серой. 3 типа железо-серных центров: FeS Fe 2 S 2 Fe 4 S 4

Изображение слайда
1/1
63

Слайд 63: Железо-серный центр I ( FeS )

Атом железа связан координационными связями с 4-мя атомами серы 4-х остатков цистеина в белке.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
64

Слайд 64: Железо-серный центр II ( Fe 2 S 2 )

Каждый из 2-х атомов железа связан координационными связями с 2-мя атомами неорганической серы и 2-мя остатками цистеина в белке.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
65

Слайд 65: Железо-серный центр III ( Fe 4 S 4 )

4 атома железа связаны координационными связями с 4-мя атомами неорганической серы и 4-мя остатками цистеина в белке.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
66

Слайд 66: Убихинон (коэнзим Q)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
67

Слайд 67: Убихинон (коэнзим Q)

+2Н + +2е -2Н + -2е

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
68

Слайд 68: Цитохромы – гемопротеины

в дыхательной цепи участвуют цитохромы b, c, c 1, а и а 3. Цитохромы различаются: Структурой боковых цепей гема. Структурой полипептидных цепей. Способом связи полипептидных цепей с гемом. Значением ОВ потенциала.

Изображение слайда
1/1
69

Слайд 69: Цитохромы

Атомы железа в составе цитохромов переносят по одному электрону. Цитохромоксидаза (аа 3 ) содержит и медь Cu 2+ + 1e ↔ Cu + – 1e Fe 3+ Fe 2+ 1e 1e

Изображение слайда
1/1
70

Слайд 70: Структура гема цитохромов b, c и c 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
71

Слайд 71: Структура гема А ( цитохромов а и а 3 )

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
72

Слайд 72: Дыхательная цепь

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
73

Слайд 73

NAD + S NADH+H + S H 2 FMN FMNH 2 CoQ CoQH 2 2b ( Fe 3+) 2b ( Fe 2+) 2e, 2H + 2e, 2H + 2e, 2H + 2e 2 c 1 ( Fe 3+) 2 c 1 ( Fe 2+) 2 c ( Fe 3+) 2 c ( Fe 2+) 2 a ( Fe 3+) 2 a ( Fe 2+) 2 a 3 ( Fe 3+) 2 a 3 ( Fe 2+) 2 Cu 2 + 2 Cu + 2e 2e 2e 2e 2e ½ O 2 2e ½ O 2 2- + 2H + H 2 O

Изображение слайда
1/1
74

Слайд 74

½O 2 2- NADH+H + 2H + ½O 2 H 2 O 2e ∆ G = -52,6 ккал/моль ∆ G = - n* ∆E *F n – число электронов ; ∆E – разница ОВ потенциала в ДЦ; F – константа Фарадея = 23,061ккал/В*моль

Изображение слайда
1/1
75

Слайд 75

NADH+H + FMN Fe-S CoQ b, c 1 Fe-S c aa 3 Cu O 2 FAD Fe-S сукцинат I II III IV Комплексы дыхательной цепи

Изображение слайда
1/1
76

Слайд 76: Комплексы дыхательной цепи

I – NADH-CoQ- редуктаза II – сукцинат - CoQ- редуктаза III – CoQH 2 - цитохром с -редуктаза IV – цитохромоксидаза

Изображение слайда
1/1
77

Слайд 77: Окислительное фосфорилирование

синтез АТФ из АДФ и фосфата, сопряженный с дыхательной цепью (за счет энергии переноса электронов по дыхательной цепи). Перенос электронов по дыхательной цепи происходит постепенно и сопровождается уменьшением свободной энергии.

Изображение слайда
1/1
78

Слайд 78: Окислительное фосфорилирование

В ДЦ существуют 3 участка, где снижение свободной энергии достаточно для синтеза АТФ из АДФ и фосфата (˃ 7,3 ккал/моль). Участки, где происходит синтез АТФ, называются точками фосфорилирования. Они соответствуют I, III и IV комплексам дыхательной цепи.

Изображение слайда
1/1
79

Слайд 79

NADH+H + FMN Fe-S CoQ b, c 1 Fe-S c aa 3 Cu O 2 FAD Fe-S сукцинат I II III IV ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP Окислительное фосфорилирование

Изображение слайда
1/1
80

Слайд 80

НАДН+Н + = 3АТФ ФАДН 2 = 2 АТФ

Изображение слайда
1/1
81

Слайд 81: Энергетический баланс цикла Кребса

Суммарная реакция цикла Кребса CH 3 -CO-SCoA + 2H 2 O + 3NAD + + 1FAD + GDP + H 3 PO 4 → 2CO 2 + HS-CoA + 3NADH+ 3 H + + 1FADH 2 + GTP 3НАДН = 3*3АТФ = 9АТФ 1ФАДН 2 = 2АТФ 1ГТФ = 1АТФ 12 АТФ

Изображение слайда
1/1
82

Слайд 82: Энергетический баланс декарбоксилирования пирувата

CH 3 -CO-COOH CH 3 -CO-SCoA NAD + HS-CoA CO 2 NADH+H + Пиуват Ацетил-СоА Цикл Кребса ДЦ 3 АТФ 12 АТФ 15 АТФ

Изображение слайда
1/1
83

Слайд 83: Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования

Хемиосмотическая теория Митчелла объясняет каким образом энергия переноса электронов по дыхательной цепи используется для синтеза АТФ.

Изображение слайда
1/1
84

Слайд 84: Хемиосмотическая теория Митчелла

Перенос электронов по дыхательной цепи сопровождается выкачиванием протонов из матрикса митохондрий в межмембранное пространство. Протоны не могут вернуться обратно в матрикс митохондрий, поскольку внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для протонов.

Изображение слайда
1/1
85

Слайд 85: Хемиосмотическая теория Митчелла

Создается протонный градиент – концентрация протонов в межмембранном пространстве больше чем в матриксе. Протоны заряжены положительно, поэтому появляется разность потенциалов по обе стороны внутренней мембраны: положительный – на наружной и отрицательный – на внутренней стороне внутренней мембраны митохондрий.

Изображение слайда
1/1
86

Слайд 86: Хемиосмотическая теория Митчелла

В совокупности электрический и концентрационный градиенты составляют электрохимический потенциал - ∆µН + Протоны могут возвращаться в матрикс митохондрий только через ионный канал фермента АТФ-синтазы.

Изображение слайда
1/1
87

Слайд 87: Хемиосмотическая теория Митчелла

Перенос протонов через АТФ-синтазу по градиенту концентрации сопровождается выделением свободной энергии, которая используется для синтеза АТФ. Протонный градиент является движущей силой синтеза АТФ.

Изображение слайда
1/1
88

Слайд 88

2е Внутренняя мембрана митохондрий Наружная мембрана митохондрий Матрикс митохондрий + 2Н + 2Н + 2Н + 2Н + 2Н + 2Н + + + + + + - - - - - - АДФ Н 3 РО 4 АТФ АТФ-синтаза

Изображение слайда
1/1
89

Слайд 89: АТФ-синтаза (Н + -АТФ-аза)

Локализация – внутренняя мембрана митохондрий. Состоит из 2-х белковых комплексов: F 0 – погружен в мембрану – является каналом для Н + F 1 – выступает в матрикс – является каталитической частью

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
90

Слайд 90: Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О)

отношение количества фосфорной кислоты (Р), используемой на фосфорилирование АДФ, к атому кислорода (О), используемого в дыхательной цепи. Для НАДН - Р/О = 3 Для ФАДН 2 - Р/О = 2 Дыхательный контроль – зависимость скорости дыхательной цепи от концентрации АДФ.

Изображение слайда
1/1
91

Слайд 91: Транспорт АДФ, АТФ и фосфатов через внутреннюю мембрану митохондрий

АТФ/ АДФ-транслоказа ( антипортер ) – переносит АТФ из матрикса и АДФ – в матрикс. Фосфат-транслоказа – фосфат переносится в матрикс вместе с протонами. Транспорт АДФ, АТФ и фосфатов через внутреннюю мембрану митохондрий ATP A Д P Матрикс митохондрий Межмембранное пространство Н 2 РО 4 - Н + АТФ/ АДФ-транслоказа фосфат-транслоказа

Изображение слайда
1/1
92

Слайд 92: Разобщение дыхания и фосфорилирования

происходит под действием веществ, которые переносят протоны ( протонофоры ) или другие ионы (ионофоры) из межмембранного пространства в матрикс митохондрий, минуя канал АТФ-синтазы. Исчезает протонный градиент и уменьшается синтез АТФ. Энергия переноса электронов выделяется в виде теплоты, коэффициент Р/О уменьшается.

Изображение слайда
1/1
93

Слайд 93: Разобщающие агенты

2,4-динитрофенол Дикумарол Тироксин Свободные жирные кислоты Разобщающие агенты являются липофильными веществами, связывают в межмембранном пространстве протоны и переносят их в матрикс.

Изображение слайда
1/1
94

Слайд 94: Терморегуляторная функция дыхательной цепи

40-45% энергии переноса электронов по дыхательной цепи используется для синтеза АТФ. 25% - на транспорт веществ через мембрану 30-35% - на теплообразование ( термогенез ) Разобщающие агенты увеличивают термогенез.

Изображение слайда
1/1
95

Слайд 95

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
96

Слайд 96: Физиологическая роль разобщения

Поддержание температуры тела у новорожденных, у зимнеспящих животных, при адаптации к холоду. Бурая жировая ткань специализированна на термогенезе : Содержит много митохондрий; Содержит много ферментов ДЦ; Содержит белок термогенин (разобщающий белок, UCP – uncoupling protein ).

Изображение слайда
1/1
97

Слайд 97: Термогенин

По структуре близок к АТФ/ АДФ-антипортеру, но не переносит нуклеотиды, а переносит анионы жирных кислот. Патологическое разобщение: Йодтиронины индуцируют синтез термогенина – при гиперфункции щитовидной железы увеличивается температура тела.

Изображение слайда
1/1
98

Слайд 98: Ингибиторы дыхательной цепи

I комплекс – ротенон III комплекс – антимицин IV комплекс – цианиды, СО Ингибиторы АТФ-синтазы Олигомицин

Изображение слайда
1/1
99

Слайд 99: Микросомальное окисление

Происходит в ретикулоэндоплазматической сети и заключается в гидроксилировании определенных веществ. Суммарная реакция S-H S- O H NADP H+H + NADP + H 2 O O 2

Изображение слайда
1/1
100

Слайд 100: Микросомальное окисление

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
101

Слайд 101: Микросомальное окисление

Ферменты – гидроксилазы ( монооксигеназы ). В процессе участвует цитохром Р450 и ФАД-зависимый флавопротеин. Биологическая роль: Обезвреживание экзогенных токсичных веществ и инактивация эндогенных активных веществ. Синтетическая роль (синтез стероидных гормонов, катехоламинов и др. веществ).

Изображение слайда
1/1
102

Слайд 102: Активные формы кислорода

Образуются при неполном восстановлении кислорода. Супероксидный анион О 2 + е - → О 2 - Перекись водорода О 2 - + О 2 - + 2Н + → Н 2 О 2 + О 2 Гидроксильный радикал О 2 - + Н 2 О 2 → О 2 + НО - + НО ∙

Изображение слайда
1/1
103

Слайд 103: Активные формы кислорода

В нормальных количествах обладают физиологическими эффектами (фагоцитоз микроорганизмов, чужеродных частиц). В высоких концентрациях повреждают нуклеиновые кислоты, белки, ферменты, мембранные липиды.

Изображение слайда
1/1
104

Слайд 104: Антиоксидантные системы

Ферменты: Супероксиддисмутаза (СОД) О 2 - + О 2 - + 2Н + → Н 2 О 2 + О 2 Каталаза 2Н 2 О 2 → 2Н 2 О + О 2 Глутатион пероксидаза Глутатион редуктаза 2. Витамины Е, А, С.

Изображение слайда
1/1
105

Слайд 105: Антиоксидантные системы

H 2 O 2 2H 2 O 2G-SH G-S-S-G NADPH+H + NADP + Глутатион пероксидаза Глутатион редуктаза

Изображение слайда
1/1
106

Слайд 106

NADH+H + FMN Fe-S CoQ b, c 1 Fe-S c aa 3 Cu O 2 FAD Fe-S сукцинат I II III IV ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP

Изображение слайда
1/1
107

Последний слайд презентации: МЕТАБОЛИЗМ. БИОЭНЕРГЕТИКА

NADH+H + FMN Fe-S CoQ b, c 1 Fe-S c aa 3 Cu O 2 FAD Fe-S сукцинат I II III IV ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP ADP H 3 PO 4 ATP Окислительное фосфорилирование

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже