Молекулярный механизм дыхания

1. Лекция №7

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ МЕХАНИЗМ
ДЫХАНИЯ
Доц. Урванцева ГА.

2.

• КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ - ЭТО РАСПАД
ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЖИВЫХ
ОРГАНИЗМАХ,
СОПРОВОЖДАЮЩИЙСЯ
ПОТРЕБЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА И
ВЫДЕЛЕНИЕМ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И
ВОДЫ

3. ФУНКЦИИ ДЫХАНИЯ

• ЗАПАСАНИЕ ЭНЕРГИИ В ФОРМЕ АТФ ИЛИ
ВОДОРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА (∆µH) - НА
ЭТИ ПРОЦЕССЫ ЗАТРАЧИВАЕТСЯ 90%
ПОГЛОЩЕННОГО КИСЛОРОДА
• РАССЕИВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ВИДЕ ТЕПЛА
• ОБРАЗОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ,
НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
КЛЕТКИ ( СИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ ИЗ ЖИРОВ )
• ИЗЪЯТИЕ “НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ” И ВРЕДНЫХ
ВЕЩЕСТВ( МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА )

4.

• СУММАРНОЕ УРАВНЕНИЕ
ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
0 = -2850 кДЖ/моль
G
∆

5. ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ

• АЭРОБНЫЙ ГЛИКОЛИЗ(от Д-глюкозы
до пирувата)
• ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ
ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРУВАТА
• ЦИКЛ КРЕБСА
• ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ ФЕРМЕНТОВ

6. 2 ЭТАП ДЫХАНИЯ:

• ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ
ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРУВАТА
СУММАРНОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ:
H3C – C –COOH + НАД+ + HSKoA = CO2 +
II
O
+ CH3 – C SKoA + НАДН*Н+
˜
II
O

7. КОФЕРМЕНТЫ ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНОЙ СИСТЕМЫ :

ТИАМИНПИРОФОСФАТ
ФАД
ЛИПОЕВАЯ КИСЛОТА
HSKoA
НАД+

8. 3 ЭТАП ДЫХАНИЯ:

• ЦИКЛ ДИ- И ТРИКАРБОНОВЫХ
КИСЛОТ
( ЦИКЛ КРЕБСА )

9.

10. 4 ЭТАП ДЫХАНИЯ:

• ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ ФЕРМЕНТОВ

11.

12. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ДЫХАНИЯ

• В ПРОЦЕССЕ АЭРОБНОГО
ГЛИКОЛИЗА ОБРАЗУЕТСЯ 2 АТФ;
2НАДН*Н+ ; 2 ПИРУВАТА
• ОТ ПИРУВАТА ДО АЦЕТИЛ-КОА
ОБРАЗУЕТСЯ CO2 ; НАДН*Н+ ; 6 АТФ
(ОДИН ПИРУВАТ ДАЕТ 3 МОЛЕКУЛЫ
АТФ)

13. В ЦИКЛЕ КРЕБСА ОБРАЗУЕТСЯ:

2СO2
3НАДН*Н+ – 9 АТФ
1 ФАД*Н2 – 2 АТФ
1 АТФ – АТФ
ИТОГО: 12 АТФ
Т.К. В ЦИКЛЕ КРЕБСА УЧАСТВУЕТ 2
МОЛЕКУЛЫ АЦЕТИЛ – КоА , ТО В
СУММЕ ОБРАЗУЕТСЯ 24 АТФ

14.

• 2 АТФ + 6 АТФ + 24 АТФ = 32 АТФ
• 2 НАД*Н+ ,ОБРАЗОВАННЫЕ НА 1
ЭТАПЕ ДЫХАНИЯ ПРОИЗВОДЯТ ЕЩЕ
6 АТФ
• ИТОГО: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
ОКИСЛЕНИЯ ОДНОЙ МОЛЕКУЛЫ
ГЛЮКОЗЫ СОСТАВЛЯЕТ 38 АТФ

15. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ