Биоэнергетика. Современное представление о биологическом окислении презентация

Содержание

Детоксикация ксенобиотиков Регуляция обмена веществ Устранение шлаковых (Вредных вещ-в из клетки – - продуктов метаболизма) Синтез важных метаболитов Функции биологического окисления Энергетическое обеспечение

Слайд 1Военно-медицинская академия
доцент Шелепина Е.П.

Лекция
По Биохимии

Тема: Биоэнергетика.
Современное представление о биологическом

окислении.



Слайд 2Детоксикация ксенобиотиков
Регуляция
обмена
веществ

Устранение шлаковых
(Вредных вещ-в из клетки –
- продуктов

метаболизма)

Синтез
важных
метаболитов

Функции биологического окисления

Энергетическое обеспечение

Химический
синтез

Поддержание
toC тела

Электрические
процессы

Осмотическая
Работа

Механическая
работа


Слайд 3Способы передачи электронов
1. Прямой перенос электронов
Fe2+ + Cu2+

----- Fe 3+ + Cu+
2. Перенос в составе атомов водорода (H+ + е )
AH2 ---- A + 2e + 2H+
AH2 + B A + BH2
3. Перенос в форме гидрид – иона.(:H- ).
4.Прямое взаимодействие органического восстановителя с кислородом.
R-CH3 + ½ O2 ----- R-CH2-OH
Под окислением понимают отщепление электронов,
а под восстановлением – присоединение электронов.


Слайд 4I. Оксидазный: в митохондриях
II. Пероксидазный : в макрофагах, фагоцитах, лейкоцитах,
гистиоцитах

- флавопротеиды (ФМН, ФАД) Акцептором е является
перекись водорода

*МПО - миелопероксидаза


S + ФМН SOX + ФМН-Н2

ФМН-Н2 +О2 ФМН + Н2О2

Н2О2 + CI - Н2О

МПО

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПУТИ

HOCI +

H2O2 + AH2 2H2O + A

ПО


Слайд 5III Оксигеназный : в ЭПР
а) Монооксигеназный (микросомальное окисление)
б) диоксигеназный
S +

O2 SO2

Субстрат приобретает полярность



ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПУТИ

АН2 + S + O2 A + SOH + H2O

донор
электронов (НАДФН)


Слайд 6

ПОЛ мембран
Окисление
белков
мембран
Изменение
функций
клеток
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПУТИ


Слайд 7НАД Н
Н+ е-
Е - ФМН (ФАД)
О2
2Н.
Н2О
Цепь переноса электронов в

митохондриях

Слайд 8НАД+ (Никотинамидадениндинулеотид)
+2e-
+2H+



Слайд 9ФМН (флавинмононуклеотид)
Рибофлавин Вит.B2
+2e + 2H+


Слайд 10Убихинон - КоQ
Убигидрохинон - КоQ - H2
2e-
+2H+


Слайд 11Цитохром С
М.М. 13.000
е-


Слайд 12Железо - серные белки (негеминовые) FeS4


Слайд 13МАТРИКС
МЕЖМЕМБРАННОЕ ПРОСТРАНСТВО
ВНУТРЕННЯЯ МЕМБРАНА
НАРУЖНАЯ МЕМБРАНА
МИТОХОНДРИЯ
Субстраты окисления


Слайд 14
FMN
е


FeS

H+

HQ*

QH2


HQ*


H+



b1

e


b2

FeS
C1

Q
C
a

a3


е



е

е

е

H+

е

H+ межмембранное пространство

е


Комплекс 1


Комплекс 3

Комплекс 4

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

FeS

FAD

Комплекс 2

Матрикс


Слайд 15Разность Е0 стандартных потенциалов от НАДН2/НАД
к паре Н2О/1/2О2 равна [0,82 V

- ( - 0,32V)] = 1,14V

Величина ΔΥ = 52,6 ккал или 220кДж

Изменение стандартной свободной энергии (ΔΥ0) , обусловленное
перемещением пары электронов по дыхательной цепи к кислороду. На 3х участках выделя-
ется достаточная энергия, необходимая для 3АДФ + W 3АТФ

~ 10 ккал

АДФ + Фн АТФ + Н2О

W - 7,3 ккал

ΔΥο =−n*F*ΔEo

n - число е
F - число Фарадея (ккал/v*m)



Слайд 16Оксидазный путь
Дыхательная цепь переносчиков Н+ и е-
ИНГИБИТОРЫ
АМИНО
БАРБИТАЛ
РОТЕНОН
НАД - Е
АТФ
ФМН (ФАД) -

Е

РАЗОБЩИТЕЛИ
- ДНФ
- ДИКУМАРИН
- Т3
- Т4

АТФ

КоQ

ЦИТОХРОМЫ

b

C1

c

aa3 - (Cu2+)

1/2O2 H2O

CN-
CO
H2S

{

АТФ

АНТИМИЦИН А



Примечание: НАД-Е, кофермент - никотинамид-
динуклеотид - Е; ФМН - Е - флавинмононуклеотид - Е;
КоQ - коэнзим Q или убихинон Q





Слайд 17Коллекторная функция НАД и ФП (ФМН, ФАД)
О2
Н2О
Дыхательная цепь
НАДФН2
НАД
Н+ е-
Е -

ФМН (ФАД)

2Н+.



Слайд 18СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
(образование АТФ из высокоэнергетических соединений)
СН2

С O ~

Р

СООН

ФЕП
(ФОСФОЕНОЛ-
ПИРУВАТ)

ПВК-КИНАЗА

АДФ

АТФ

(ПИРУВАТ)


СН3

С O

СООН


Слайд 19
W + АДФ + Фнеорг

АТФ + Н2О

1936 г. проф. Энгельгардт В.Н.

ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ АДФ СОПРЯЖЕНО С АЭРОБНЫМ ДЫХАНИЕМ

Р/О = 3
Число молекул неорганического фосфата, перешедших в органическую форму (АТФ), в расчете на каждый поглощенный атом кислорода близко к 3

1940 - 41 г. проф. Белицер В.А.
АТФ АДФ + 7,6 ккал + Фн

Энергия


Слайд 20Тканевое дыхание
(ox - red цепи)
Роль трансмембранного электрохимического потенциала
(ΔμH)
(Акад. Скулачев)


Слайд 22АТФ - синтаза (белки α3β3γ δε)







а
B
B
B
a
a

АТФ
H2O
АДФ
H3PO4
F0 (13 субъединиц)
F0



F1
Состоит

из протонного канала (F0) и каталитической субъединицы (F1) с тремя активными центрами.

(9 субъединиц)
МАТРИКС МИТОХОНДРИЙ

АТФ


Слайд 23Микросомальное окисление

SН+НАДФH2 + O2 SOH + H2O +

НАДФ

1. НАДФH2 ФАД ФМН Fe3+ (P450) O2

. НАДH ФАД Fe3+ (в5) Fe3+ (P450 ) O2
В результате микросомального окисления происходит модификация субстрата с образованием функциональных групп, повышающих растворимость гидрофобного соединения.

2 цепи переноса электронов на комплекс (P450-SН-O2):


Слайд 24O2


H
H+





H
Fe3+
S



Fe3+
S

H

O


e-

e-
H+
H2O


H

1

2

3

4

5

6

субстрат
продукт
реакции

активированный
атом кислорода
исходное
состояние
электрон-
переносящий
флавопротеин



Слайд 25Спасибо за внимание!


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика