Окислительное фосфорилирование. Теория сопряжения. Влияние ядов на тканевое и окислительное фосфорилирование.

АТФ образуется путём п+к АДФ остатка фосфорной кислоты. = фосфорилированием. →два процесса: процесс биологического окисления (передача протонов и электронов по дыхательной цепи) и процесс фосфорилирования (образование АТФ) являются сопряжёнными, т.к энергия, образующаяся при окислении, используется для фосфорилирования. →образование АТФ за счёт энергии, выделяющейся при прохождении электронов по дыхательной цепи, называется окислительным фосфорилированием.

Для количественной характеристики сопряжения окисления и фосфорилирования используется коэффициент фосфорилирования – отношение Р/О. →показывает, какое количество атомов неорганического фосфора поглощается митохондрией при поглощении одного атома кислорода (или при переносе одной пары электронов на кислород).

Расчёты показывают, что для образования одной макроэргической связи АТФ, затраты на которую составляют не менее 40 кДж/моль, требуется перепад ОВ потенциалов между участниками дыхательной цепи примерно в 0,22 В на пару перенесённых электронов. В дыхательной цепи имеются только три участка с разницей о/в потенциалов, достаточной для синтеза АТФ (три участка сопряжения окисления и фосфорилирования):

I – между НАД∙Н₂ и ФМН;

II – между цитохромами b и c;

III – между цитохромами a и a₃.

На данных этапах выделение энергии достаточно для синтеза АТФ. На остальных этапах перепад о/в потенциалов недостаточен для синтеза АТФ и выделяющаяся энергия (около 40-50%) рассеивается в виде тепла. →при прохождении двух электронов по дыхательной цепи, которая начинается НАД-зависимыми дегидрогеназами образуется 3АТФ. →коэффициент Р/О = 3.

Некоторые субстраты окисления (сукцинат, жирные кислоты) ↑ОВ потенциал, чем НАД. →окисляются не НАД-, а ФАД-зависимыми дегидрогеназами. При окислении →образуется только 2улы АТФ, →пропускается один пункт сопряжения окисления и фосфорилирования.→ Р/О = 2.

Приведённые значения коэффициентов фосфорилирования являются расчетными, реальное значение этого коэффициента в физиологических условиях составляет Р/О ≈ 2,5.

Коэффициент Р/О может иметь ещё более низкие значения (Р/О < 2,5), так как в митохондриях иногда происходит разобщение окисления и фосфорилирования. →ОВ процессы в дыхательной цепи протекают, но фосфорилирование (синтез АТФ) не происходит, т.е. дыхательная цепь работает как бы на холостом ходу. Вся энергия окисляемых веществ превращается в теплоту. Это необходимо когда потребность в теплоте для организма больше, чем потребность в АТФ, например, для поддержания температуры тела при охлаждении.

В организме окислительное фосфорилирование подавляется мн. токсичными в-вами, к-рые по месту их действия можно разделить на три группы: 1) ингибиторы дыхат. цепи, или т. наз. дыхат. яды . 2) Ингибиторы АТФ-синтетазы. Наиб. распространенные ингибиторы этого класса, употребляемые в лаб. исследованиях, - антибиотик олигомицин и модификатор карбоксильных групп белка дициклогексилкарбодиимид. 3) Т. наз. разобщители окислительного фосфорилирования

Яды тк дыания: I группа ингибирует дыхательную цепь на уровне 1-го пункта сопряжения дыхания и фосфорилирования. =ротенон («рыбий яд»), амобарбитал (препарат барбитурового ряда). При этом прерывается поступление водорода от субстратов окисляющихся через НАД-зависимые дегидрогеназы. II группа ингибиторов= антимицин А блокирует дыхательную цепь на уровне 2-го сопряжения дыхания и фосфорилирования и выключает участок цепи до блока. III группа ингибиторов = цианиды (например, NaCN, KCN), сероводород (H₂S), оксид углерода (II), (СО, угарный газ) необратимо блокируют цитохромоксидазу.

3)Белки плазмы крови, значение, функции. Клиническое значение, определение.

Физиологическая роль:

1-поддержание коллоидно-осм давления и тем самым постоянный обмен крови.2-участие в свертываемости крови3-определения вязкости крови4-поддерж пост рН крови5-транспортная6-роль в процессах иммунитета(гуморального)7-резерв аминокислот

В сыворотке крови 5 фракций:

Альбумины 35-50 г/л. (1-поддержание онкотичекого давления,2-транспорт биолог актив вещ-в,)

Глобулины в норме 20-30 г/л

α1 –глобулины(4%)

α-антитрипсин – ингибирует трипсин, пепсин,

эластазу, некоторые другие протеазы крови.

Выполняет антивоспалительную функцию крови.

белком острой фазы.

Преальбумин(транстиритин) связывает т3 и т4.Белок острой фазы

ЛПВП- транспорт лишнего холестерина из кл в печень

Гликопротеин (остр фаза)

Антихимотрипсин(остр фазы)ингибитор расщепления липидных связей белков

Микроглобулин-мем белок лимфоцитов

Транкортин- транс кортизола

Тироксин связывающий

Gs глобулин-спец компоненнт

Постальбумин

А2 глобулины(8%)

Гаптоглобин- серомукоид. Связь с гемоглобином. Чулночная ф.Церрулоплазмин (остр фазы)– связ 8 атомов меди. Окислит свойства.Холинэстераза – синтез эфиров ↑

Ретинол связывающийЛипопротеины-транспорт липидов

Протромбин –активатор тромбина.С реактиный белок (острой фазы)ликвидация таксинов при разрушении кл

В глобулины(12%)ЛПНП-транспорт холистерина от печени к ткТрансферрин-перенос железа(остр фазы↓)

Белки компонента-комплимента – мембранный атакающий комплекс. HPX гемопексин –связывает гем

Фибриноген 2.4 г/л Плазминоген-расщепляет сгусток

МикроглобулинТранскобаломин –траспорт витамина В12

Гамма-глобулины(16%)G,A,M,E,D

Диагностическое значение

Гиперпротеинемия –увелич кол-ва белка(относительная-потеря орг-мом воды, абсолютная-увеличение уровня гамма-глоб)

Гипопротеинемия-уменьшение количества белка

Парапротеинемия-появл в плазме крови несущ в норм сосот белков (белок БенсДжонса,фетопротеин,интерферон,криоглобулин)

Диспротеинемия-нарушение соотношений белковых фракций при сохранении общего содержания белка

Диспротеинемии-нарушение содержания ЛПВП,ЛПНП и ЛПОНП

Появление белков острой фазы при воспалениях, паразит инфекции, травме,отраблении,опухоли.

Билет №30

1)Биосинтез мочевины Диагностическое значение определения в крови и моче.

Весь цикл мочевинообразования можно представить следующим образом:

На первом этапе синтезируется карбамоилфосфат в результате конденсации ионов аммония, двуокиси углерода и фосфата (поступающего из АТФ) под действием фермента карбамоилсинтетазы. Карбамоилфосфат - это метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза ряда других азотистых соединений.

На втором этапе мочевинообразования происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитинкарбамоилтрансфераза.

→цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них, энергозависимая, сводится к конденсации цитруллина и аспарагиновой кислоты с →аргининосукцината (эту реакцию катализирует аргининосукцинатсинтетаза). Аргининосукцинат →аргинин и фумарат при участии другого фермента - аргининосукцинатлиазы.

На последнем этапе аргинин расщепляется на мочевину и орнитин под действием аргиназы.

СО₂ + NH₃ + Аспартат + 3 АТФ + 2 Н₂О → Мочевина + Фумарат + 2 (АДФ + Н₃Р0₄) + АМФ + H₄P₂O₇

В реакциях орнитинового цикла расходуются четыре макроэргических связи 3АТФ на каждый оборот цикла. Однако процесс превращения аминокислот в безазотистые остатки и мочевину имеет пути компенсации энергозатрат:

при включении фумарата в ЦТК на стадии дегидрирования малата образуется NADH, → синтез 3 молекул АТФ

при окислительном дезаминировании глу-тамата в разных органах также образуется NADH, соответственно - ещё 3 молекулы АТФ.

↑ мочевины в крови употреблении в пищу чрезмерного количества белка

диете, бедной ионами хлора

обезвоживании организма:. приеме некоторых лекарственных препаратов: сульфаниламидов, левомицетина, тетрациклина, гентамицина, фуросемида

чрезмерном катаболизме белка: лейкозе, паренхиматозной желтухе, тяжелых

нарушении выведения мочевины, связанного с заболеваниями почек и мочевыводящих путей: хронические заболевания почек (гломерулонефрит, пиелонефрит); обструкции мочевыводящих путей (опухоли мочевыводящих путей, предстательной железы, почечно-каменная болезнь); острая и хроническая почечная недостаточность;

нарушении выведения мочевины при заболеваниях и состояниях, не связанных с заболеваниями почек и мочевыводящих путей: недостаточность деятельности сердца, острый инфаркт миокарда; сахарный диабет с кетоацидозом, аддисонова болезнь и другие заболевания.

↓ содержания мочевины в крови наблюдается редко:

при беременности (вследствие физиологической гидремии);

при диете с низким содержанием белка и высоким содержанием углеводов, голодании;

при парентеральном введение жидкостей (вследствие гипергидратации);после гемодиализа;

↓катаболизме белков;при нарушении всасывания в кишечнике, целиакии;↑утилизации белка (в поздние сроки беременности, у детей до 1 года, при акромегалии);

при врожденной недостаточности или отсутствии ферментов, участвующих в орнитиновом цикле мочевинообразования;при особенно тяжелых поражениях печени (печеночная недостаточность), вызванных, в частности, отравлением фосфором, мышьяком и другими гепатотропными ядами; остром некрозе печени, печеночной коме, декомпенсированном циррозе, гепатитах (известно, что печень обладает большими функциональными резервами, способность ее к дезаминированию и синтезу мочевины сохраняется при исключении из процессов обмена до 85% ее ткани).

↑мочевины с мочой наблюдается при:

злокачественной анемии (вследствие отрицательного азотистого баланса);лихорадке;после приема некоторых лекарственных препаратов (салицилатов, хинина, передозировке тироксина и др.);гиперпротеиновой диете;

гиперфункции щитовидной железы;

↓мочевины с мочой наблюдается:

при диете с низким содержанием белка и высоким содержанием углеводов;при приеме СТГ, тестостерона, инсулина, анаболических гормонов (положительный азотистый баланс);в период выздоровления;

при заболеваниях почек и почечной недостаточности любого происхождения;при паренхиматозной желтухе, острой дистрофии печени, прогрессирующем циррозе печени (вследствие нарушения образования мочевины);

при врожденной недостаточности или отсутствии ферментов, участвующих в синтезе мочевины;

при токсемии.

2) Эйкозаноиды.
Комплекс физиологически активных орг.соединений яв-ся производными арахидоновой кислоты. Яв-ся паракринными регуляторами. Эффекты определяются свойствами клетками-мишений.
Биосинтез. Эйкозаноиды образуются почти во всех клетках организма. Биосинтез начинается с гидролиза фосфолипидов плазматической мембраны под действием фосфолипазы A2. Активность этого фермента строго контролируется гормонами и другими биорегуляторами, сопряжёнными с G-белками. Эйкозаноиды образуются почти во всех клетках организма. Синтез: фосфоглицерины(+фосфолипазаА2+Н2О)-рахидоновая кислота-1)циклооксигеназа – простаноиды –простагландины,циклины,тромбоксаны. 2)липооксигеназа – лейкотриены – АВСД. Свободная арахидоновая кислота также является биологически активным соединением. Однако гораздо большее значение имеют её метаболиты: простагландины, простацикпины, тромбоксаны и лейкотриены, которые носят групповое название эйкозаноиды.
К эйкозаноидам ведут два главных пути биосинтеза. Первый инициируется простагландин-синтазой, обладающей свойствами циклооксигеназы и пероксидазы, второй — липоксигеназой.
Простагландин-синтаза катализирует двухстадийную реакцию превращения арахидоновой кислоты в простагландин H2. Последующие реакции, катализируемые различными ферментами, приводят к образованию простагландинов, простациклинов и тромбоксанов.
Окисление полиеновых кислот при участии липоксигеназы приводит к образованию гидроперокси- и гидроксипроизводных жирных кислот, из которых путём дегидратации и за счёт различных реакций переноса образуются лейкотриены.Простагландины
PGE1 - развитие пирогенной реакции,Стимулирует сокращение гладких мышц матки,Активирует резорбцию костей↑ нь Са2+ в плазме крови,Восприятие боли нервными окончаниями PGF 1 Индуцируеталлергическиереакции(анафилактический шок)

Тромбоксан -Вызывает агрегацию тромбоцитов                                                              Оказывает сосудосуживающее действие  

Простациклин -Активирует синтез эндотелия сосудов Вызывает дезагрегацию тромбоцитовАктивирует фибринолиз

ЛейкотриеныАктивирует аллергические реакции

ет имунные реакции анафилактические реакции

Сокращение гладких мышц дыхательных путей,пищеварительного тракта,сосудосуживающие действие .Эйкозаноиды действуют как локальные биорегуляторы путём связывания с мембранными рецепторами в непосредственной близости от места их синтеза как на синтезирующие их клетки (аутокринное действие), так и на соседние клетки (паракринное действие). В некоторых случаях их действие опосредовано цАМФ и цГМФ.

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: