Энергетический обмен-1

1. КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ

Лекция по теме:
«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
ОБМЕН-1»
Краснодар
2009

2. Метаболизм

3. Реакции

эндэргонические
экзэргонические

4. Общая энергия вещества

Свободная
Полезная
(макроэргические
связи)
Связанная
Бесполезная
(тепло)

5. Энергетический обмен

Углеводы
Жиры
Белки
Н 2О
НАД+
ФАД
АТФ
РАБОТА
НАДН
ФАДН2
СО2
Цикл окислениявосстановления
коферментов
АДФ
О2
Цикл АДФ-АТФ

6.

ЭНЕРГИЯ ОКИСЛЯЕМЫХ ВЕЩЕСТВ
АДФ + Н3РО4
АТФ
ЭНЕРГИЯ
Мышечное
сокращение
(механическая работа)
Трансмембранный
электрический
потенциал
(электрическая
работа)
Трансмембранная разность
концентраций
(осмотическая
работа)
Эндергонические синтезы
(химическая
работа)

7. Макроэргическая связь

Богатая
энергией связь
(> 5 ккал или 21
кДж/моль);
Энергия макроэргической
связи превращается в
работу, минуя стадию
тепла.

8. Макроэргические соединения Производные фосфорной кислоты

Карбоксилфосфатные
OH
O
R
С
O
~P
OH
O

9.

Енолфосфатные
OH
R
С
O
CH2
~P
OH
O

10.

Аминофосфатные
OH
R
NH
~P
OH
O

11. Пирофосфатные

12. Адениловая система

Аденозин
Аденозинмонофосфат (АМФ)
Аденозиндифосфат (АДФ)
Аденозинтрифосфат (АТФ)

13.

Тиоэфирные
макроэргические соединения
R
С
O
~
SKoA

14. Строение митохондрии

Внутренняя мембрана
Наружная мембрана
Кристы
Матрикс

15. НАД-зависимые дегидрогеназы (первичные акцепторы водорода)

16. ФАД-зависимые дегидрогеназы

17. Убихинон (КоQ)

18. Переносчики электронов (цитохромы)

2
3+
Fe
+ 2 e-2
e
2
2+
Fe

19. Цитохромная система

b
c1
c
a1 a3
Цитохромоксидаза

20.

12,2 ккал
9,9 ккал
23,2 ккал

21. Строение дыхательной цепи

22. Механизм сопряжения

23. Каскад Чанса-Ленинджера

24. Коэффициент фосфорилирования

Р
=3
О

25. Действие разобщителей

рН>7
рН<7
Матрикс
Внутренняя
мембрана
митохондрии

26. Регуляция дыхательной цепи

Состояние депо энергии:
АДФ + НР активатор
АТФ ингибитор
Целостность мембран
митохондрий, их проницаемость
Состояние коферментов:
Ко окисл активатор
КоН2 восст ингибитор
Наличие разобщителей

27. Нарушения дыхательной цепи

Голодание
– нет субстратов
окисления
Авитаминозы – отсутствие
коферментов
Гипоксии – недостаток
кислорода, нет акцептора
электронов

28. Гипоэнергетические состояния

Формы
гипоэнергетических
состояний
I. Алиментарные
II. Гипоксические:
Причины возникновения
Голодание, гиповитаминозы
А. Связанные с
нарушением поступления
кислорода в кровь:
экзогенная
гипоксия
легочная
(дыхатель-ная)
гипоксия
Недостаток О2 во
вдыхаемом воздухе
Нарушение легочной
вентиляции или перехода
О2 из альвеол в кровь

29.

Б. Связанные с
нарушением
транспорта
кислорода в ткани:
гемодинамическая
гипоксия
гемоглобиновая
гипоксия
Нарушения
кровообращения
(генерализованные −
пороки сердца,
кровопотеря, шок и др.;
локальные − спазм
сосудов, тромбоз,
артериовенозный шунт)
Гипогемоглобинемия,
блокирование
гемоглобина ядами,
патологические варианты

30.

III. Митохондриальные
(т.е. связанные с
нарушением
использования
кислорода в клетках)
Нарушение функций
митохондрий
ингибиторами
ферментов
дыхательной цепи,
разобщителями
окисления и
фосфорилирования,
мембранотропными
веществами

31. Микросомальное окисление

S-H + О2
S-H + 1/2 О2
диоксигеназы
монооксигеназы
S-О2
S-ОН
гидроксилированное
соединение

32. Микросомальная цепь окисления