Окислювальне фосфорилювання. Мікросомальне окиснення

А. Питання для підготовки з теоретичного матеріалу:

1. Фосфорилююче окиснення, його види.

2. Основні положення хеміоосмотичної теорії Мітчелла. Генерація ∆µН+

3. Коефіцієнт окисного фосфорилювання Р/О, та його значення.

4. Роз’єднувачі окисного фосфорилювання та тканинного дихання.

5. Мікросомальні електронотранспортні ланцюги. Характеристика та значення цитохрому Р₄₅₀, індукція монооксигеназ.

6. Метаболізм супероксид-радикала.

 

Б. Лабораторний практикум

Дослід 1. Дослідження процесу фосфорилюючого окиснення

Матеріал для дослідження: суспензія мітохондрій.

Реактиви: інкубаційна суміш, АДФ, розчин субстрату (0,3М розчини ізоцитрату, малату, сукцинату, глутамінової кислоти (рН...7,4)), 10% розчин ТХА, 2,5% розчин амоній молібдату, 0,3М розчин аскорбінової кислоти в 0,1н розчині хлоридної кислоти, дистильована вода.

Обладнання: штатив з пробірками, піпетки на 1 мл, мірний циліндр, лійки, фільтри, термостат.

Хід роботи. У дві пробірки внести по 1 мл інкубаційної суміші і 0,02 мл АДФ. У першу (дослідну) пробірку додати 0,5 мл субстрату та 0,5 мл суспензії мітохондрій, а у другу (контрольну) – 0,5 мл води і 0,5 мл суспензії мітохондрій. Вміст пробірок перемішати та поставити в термостат при 37°С на 15 хв. У кожну пробірку додати по 0,1 мл 10% розчину ТХА (для припинення реакції) і профільтрувати через складчастий фільтр.

У фільтратах визначити фосфатну кислоту: до фільтрату додати по 2 мл 2,5% розчину амоній молібдату і 0,5 мл розчину аскорбінової кислоти в 0,1н розчині хлоридної кислоти. Спостерігати за зміною забарвлення.

Дати відповіді на запитання

1. Яке визначення процесу фосфорилюючого окиснення?

2. Дати визначення понять: «фосфорилююче окиснення на рівні субстрату», «фосфорилююче окиснення на рівні електронно-транспортного ланцюга».

3. Вказати основні шляхи утворення АТФ у гетеротрофних організмів.

 

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Обмін речовин. Біологічне окиснення

Тестові завдання:

1. Енергетичним матеріалом в організмі є:

A. Фосфоліпіди;                Б. Воски.

B. Стерини.                       Г. Триацилгліцерини. Д. Гліколіпіди.

 

2. Призначення дихального ланцюга у мітохондріях:

A. Перетворення речовин і енергії.             Б. Окиснення речовин до СО₂ і Н₂О.

B. Забезпечення клітин НАД+ і ФАД. Г. Перенесення атомів водню із НАДН₂ на кисень з утворенням АТФ і H₂O.

Д. Перенесення e на цитохроми.

 

3. У склад дихального ланцюга входять всі нижчеперелічені речовини, за винятком:

A. НАД, ФМН.    Б. Залізо-сірчані білки.

B. Убіхінон;         Г. Піруват.             Д. Цитохроми.

 

4. У тканинному диханні беруть участь всі речовини, за винятком:

A. Тіамінпірофосфату.     Б. Рибофлавіну.

B.Пантотенової кислоти;  Г.Ніацину.     Д. Піридоксальфосфату.

 

5. Ферменти тканинного дихання розміщені в:

А. Цитоплазмі.   Б. Лізосомах.                   В. Пероксисомах.

Г. Матриксі і внутрішній мембрані мітохондрій. Д. Ядрі.

 

6. Субстратами тканинного дихання є всі перелічені речовини, крім однієї:

А Ізоцитрат.        Б. Малат.

В. α -кетоглутарат. Г. Сукцинат.  Д. Лактат.

 

7. Найбільш енергетичним субстратом дихального ланцюга є:

A. КоQ -Н₂.                Б. НАДН₂.  В. Сукцинат.

Г. ФАДН₂.                  Д. Аскорбат.

 

8. Коферментом НАДН₂-дегідрогенази в дихальному ланцюзі є:

А. ФАД. Б.НАД+ В. ПАЛФ Г. ФМН Д. НАДФ.

 

12. АТФ-синтетаза утворює АТФ під час окисного фосфорилювання. Вона розміщена в:

A. Цитозолі клітини                Б. Пероксисомах

B. Зовнішній мембрані мітохондрій  Г. Мікросомах

Д. Матриксі мітохондрій.

 

13. Головний дихальний ланцюг включає такі компоненти: НАДН₂ – ФМН – КоQ – цит. (в-с₁с-аа₃) — О₂. Послідовність їх розташування зумовлена:

A. Розчинністю в ліпідах мембран мітохондрій

Б. Подібністю в структурі сусідніх переносників е

B. Вибірковою здатністю акцептувати і передавати е

Г. Зростанням величини оксидно-відновного потенціалу між сусідніми переносниками е

Д. Прагненням оксидно-відновних пар перенесення електронів до розсіювання вільної енергії

 

14. Вилучення енергії від субстратів тканинного дихання в дихальному ланцюзі відбувається за рахунок:

A. Розкладу субстратів до СО₂ і Н₂О.

Б. Зростання окисно-відновного потенціалу компонентів дихального ланцюга.

B. Перенесення е по дихальному ланцюзі.

Г. Перетворення енергії відщеплених електронів у протонний потенціал внутрішньої мембрани мітохондрій.

Д. Відновлення кисню до води.

 

15. Де відбувається утворення АТФ під час окисного фосфорилювання?

A. В мітохондріях.           Б. В цитозолі.

B. В дихальному ланцюзі. Г. На цитохромах.

Д. На АТФ-синтетазі, що знаходиться в матриксі і пронизує внутрішню мембрану.

 

16. В якому місці дихального ланцюга призупиняється транспорт електронів під впливом антиміцину?

А. Між НАДН₂ і ФМН Б. Між КоQ і цитохромом в

В. Між цитохромом в і с Г. Між цитохромом аа₃ і О₂. Д. ФАДН₂ і КоQ.

 

17. Як впливають на енергетичний вихід АТФ іони К+, якщо потрапляють у мітохондрію?

А. Не змінюють вихід АТФ

Б. Частина енергії дихання використовується на транспорт іонів.

В. Збільшується утворення АТФ, бо зростає позитивний потенціал.

Г. Вихід АТФ зменшується, бо іони К+ як іонофори зменшують величину мембранного електрохімічного потенціалу.

Д. Величина зміни АТФ буде залежати від кількості іонів К+.

 

18. Макроергічними зв'язками називаються:

A. Хімічні зв'язки, на утворення яких потрібно багато енергії

Б. Хімічні зв'язки, при розриві яких виділяється 40 кДж енергії

B. Зв'язки, при гідролізі яких виділяється 15 кДж енергії

Г. Зв'язки, що утворені вугільною кислотою.

19. Енергія макроергічних зв'язків використовується для всіх процесів, крім:

А. Біосинтезу речовин              Б. Механічної роботи

В. Активного транспорту іонів Г. Транспорту сечовини, гліцерину

Д. Генерації нервового імпульсу.

Вправи:

1. Записати хімізм реакцій окиснення субстратів за участю НАД+ та ФАД-залежних дегідрогеназ, цитохромної системи.

2. Записати схему перенесення протонних еквівалентів від субстрату, що окиснюється, до кінцевого акцептора.

3. Записати будову універсального акумулятора, донора та трансформатора енергії в організмі. Пояснити участь сполуки в енергообміні.

4. Записати механізм окиснення субстрату за участю: а) піридин-протеїнів (ЇДІ); б) флавінпротеїнів (ФП); в) убіхінонів (УХ); г) цитохромної системи.

5. Записати будову кофакторів, які входять до складу ферментних систем дихального ланцюга.

6. Записати будову кофакторів первинних і вторинних дегідрогеназ.

7. Записати кінцеві продукти біологічного окиснення субстрату:

а) при перенесенні гідрогену на кисень за участю усіх компонентів дихального ланцюга;

б) безпосередньо на кисень.

Вказати ферменти, що каталізують ці процеси.

8. Записати повну схему перенесення електронів і протонів від молочної кислоти до кінцевого акцептора (О₂).

9. Записати повну схему окиснення субстрату в системі дихального ланцюга. Вказати ділянки спряження окиснення і фосфорилювання, якщо в якості первинної дегідрогенази виступають: а) ЛК; б) ПП; в) ФП.

10.Навести приклади фосфорилюючого окиснення на рівні субстрату. Записати хімізм.

 

Обмін вуглеводів

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ №19

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: