Энергия

6

Рис.1.Общая схема обмена веществ и энергии.

1 - пищеварение; 2,4- катаболизм; 3- анаболизм; 5- экзергонические реакции; 6,7- эндергонические реакции.

1. Обмен веществ включает три этапа:

1)поступление веществ в организм;

2) метаболизм, или промежуточный обмен;

3) выделение конечных продуктов обмена

 

1.1. Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции), а её использование связано с реакциями анаболизма и физиологической активностью организма (эндергонические реакции).

 

1.2. Центральную роль энергетическом обмене выполняет АТР :

а) в макроэргических связях АТР аккумулируется энергия, выделяемая в процессе катаболизма;

б) энергия АТРиспользуется в реакциях анаболизма и обеспечивает различные виды работы в организме.


 


2. Процессы катаболизма в клетках животных сопровождаются потреблением кислорода, который необходим для реакций окисления. Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, называются оксидоредуктазами. Их подразделяют на 4 группы:

2.1. Дегидрогеназы катализируют перенос водорода от субстрата (S) на кофермент акцептор (А).

2 + А → S + АН2 есть: две основные группы дегидрогеназ, которые различаются по используемым коферментам.

2.1.1. Пиридинзавасимые дегидрогеназы (кофермент НАД+ или НАДФ+). Никотинамид синтезируется в организме из триптофана или поступает с пищей (витамин РР).

2.1.2. Флавиновые дегидрогеназы (кофермент ФАД или ФМН). ФМН и ФАД образуются в организме из рибофлавина (витамин В2).

2.2. Оксидазы – катализируют перенос электронов от S на молекулярный кислород

2 +1/2О2 → S + Н2О SН22 → S + Н2О2.

2.3. Оксигеназы катализирует включение кислорода в молекулу органического субстрата. Их подразделяют на две группы, в зависимости от :

-диоксигеназы, количество атомов кислорода, которое взаимодействует с S:

S + О2→SО2

- монооксигеназы: S -Н + О2 + АН2 → SОН + А + Н2 О

- гидропероксидазы (пероксидазы и каталазы) катализируют разрушение перекиси водорода. 2Н2О2 → 2Н2О +О2.

2.4 Свободнорадикальное окисление

Окисление субстратов свободными радикал-анионами: супероксидом О2· -, Н2О2, и наиболее активным радикалом – гидроксил анионом ОН·

Пути образования свободных радикалов;

- Реакции восстановления кислорода до Н2 О в дыхательной цепи - основной: источник свободных радикалов

 


 

-Некоторые метаболические процессы ( микросомальное окисление, распад пуриеовых нуклеотидов, фагоцитоз идр.)

Свободные радикалы вызывают образование органических гидропероксидов (ROOH) ДНК, белков и липидов.

 

ИИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ И СИНТЕЗА АТФ, ИНГИБИТОРЫ И РАЗОБЩИТЕЛИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ.