Шпаргалка по "Биохимии"

 

                           этаноламин                  фосфоэтаноламин

Затем фосфоэтаноламин  реагирует с ЦТФ, образуя цитидиндифосфатэтаноламин и пирофосфат. Цитидиновые нуклеотиды специфичны для данной реакции, никакие другие не могут заменить их в животных тканях:

         фосфоэтаноламин цитидиндифосфатэтаноламин

Присоединение полярной головы к диацилглицеролу с образованием фосфатидилэтаноламина осуществляется при помощи фермента этаноламинфосфаттрансферазы:

диацилглицерол               цитидиндифосфоэтаноламин

                                          фосфатидилатаноламин              ЦМФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.1 Пассивный и активный транспорт.

2. Тканевое дыхание - совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма.

Три основные стадии: 1) окислительное  образование ацетилкофермента А (активная форма уксусной кислоты) из пировиноградной кислоты (промежуточный продукт расщепления глюкозы), жирных кислот и аминокислот; 2) разрушение ацетильных остатков в трикарбоновых кислот цикле с освобождением 2 молекул углекислого газа и 4 пар атомов водорода, частично акцептируемых коферментами НАД и ФАД и частично переходящих в раствор в виде протонов; 3) перенос электронов и протонов к молекулярному кислороду (образование H₂O) — процесс, катализируемый набором дыхательных ферментов и сопряжённый с образованием АТФ (так называемое окислительное фосфорилирование). Первые две стадии подготавливают третью, в ходе которой в результате последовательных окислительно-восстановительных реакций происходит освобождение основной части энергии, вырабатываемой в клетке. При этом около 50% энергии в результате окислительного фосфорилирования запасается в форме богатых энергией связей АТФ, а остальная часть её выделяется в виде тепла.

3. Структурным предшественником является ацетил-КоА. Углеводородные цепи собираются в ходе последовательного присоединения двухуглеродных фрагментов в форме ацил-КоА, т.е. по обратной схеме β-окисления. Эти оба процесса энергетически выгодны, необратимы и по-разному регулируются. Синтез жирных кислот имеет отличительные черты:

Синтез цепи до 16 атомов происходит в цитозоле, а далее – в митохондриях. Обязательный переход ацил-КоА в малонил-КоА, т.к. только 1 молекула включается в форме ацил-КоА, а остальные в форме малонил-КоА.В качестве донора восстановительных эквивалентов НАДФН а не НАДН. Все ферменты объединены в мультиферментный комплекс «синтетаза высших жирных кислот». Активированные ацильные остатки связаны не с КоА, а с ацил-переносящим белком. Транспорт внутримитохондриального ацил-КоА в цитоплазму. Мембрана для него не проницаема. Транспорт происходит по цитратному механизму. Ацил-КоА+оксалоацетат→цитрат→транспортируется через мембрану→ +КоА (АТФ→АДФ)→ацилКоА+оксалоацетат.¬¬¬ Образование малонил-КоА. АТФ-зависимое карбоксилирование ацил-КоА. Кофермент – биотин. (АТФ→АДФ). Ацил-КоА-карбоксилаза мультиферментный комплекс: биотин-переносящий белок (переносит биотин), биотин-карбоксилаза (карбоксилирует биотин до карбоксибиотина, содержащего активную группу СО2), карбоксилтрансфераза (переносит СО2 на ацил-КоА). Мультиферментный синтетазный комплекс жирных кислот. Это димер из двух идентичных мономеров. Каждый из которых – полипептидная цепь содержащая ацилпереносящий белок (АПБ). Структура такая же как у КоА, только после первого фосфорного остатка присоединяется АПБ. В процессе передачи ацильной группы участвует SH. АПБ – SH. Главное, это синтезировать пальмитиновую кислоту, поскольку дальнейшее приращение в митохондриях происходит за счет обращения реакций β-окисления. Присоединение ацил-КоА и малонил-КоА трансферазами к АПБ. Синтетазой переносится группа ацила на малонил и образуется β-кетоацил  + СО2. Восстановление редуктазой до β-гидроксиацила (окисление НАДФН). Дегидротирование дегидротазой до транс-еноила. Восстановление редуктазой с окислением НАДФН до бутирила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.1-

2. Окисление, сопряженное с образованием АТФ.

Субстратное фосфорилирование. Это окисление субстрата, приводящее к образованию макроэргической связи, которая затем передается на фосфатный остаток, используемый для фосфорилирования АДФ. Процесс протекает в цитоплазме. Примерами могут служить реакции гликолиза – окисление 3-фосфоглицеринового альдегида в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту, 2-фосфоглицериновой кислоты – в 2-фосфоенолпировиноградную. Однако посредством реакций субстратного фосфорилирования образуется сравнительно небольшое количество АТФ.

Окислительное фосфорилирование. Это сопряжение окисления с синтезом АТФ на уровне электронотранспортной цепи. Атомы водорода с коферментов дегидрогеназ, принимающих участие в окислении субстратов, передаются в оксидоредуктазную цепь, где сопряжено с переносом протонов и электронов на молекулярный кислород происходит активирование неорганического фосфата и фосфорилирование АДФ. Процесс протекает на внутренней мембране митохондрий.

?3. Гликоген – разветвленный полисахарид животных организмов а так же некоторых бактерий и дрожжей. Это основная форма депонирования углеводов, синтезируется главным образом в печени. Выполняет важную функцию в печени: поддержания физиологической концентрации глюкозы в крови. В мышце он является основным источником глюкозы. Локализован в цитозоле в форме гранул, которые так же содержат ферменты, способствующие его распаду. Распад и синтез протекают по разным путям и катализируются различными ферментами.

Регуляция. Модификация ферментов. Перевод в неактивную форму. Гликогенсинтетаза и Гликогенфосфорилаза. Адреналин и глюкагон ингибируют синтез гликогена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.1 Углеводы расщепляются до моносахаридов, которые всасываются через слизистую оболочку кишечника в кровь. Происходит при действии амилолитических ферментов (гликозидаз), катализирующих гидролиз гликозидных связей.

2. Свободное окисление. Это окисление не связано с образованием АТФ или других макроэргических соединений. При свободном окислении высвобождающаяся энергия переходит в тепловую и рассеивается. Процессы свободного окисления сосредоточены в цитозоле, в мембранах эндоплазматического ретикулума, в мембранах лизосом, пероксисом и аппарата Гольджи, на внешних мембранах митохондрий и хлоропластов.

1) Свободное окисление  при участии оксидаз. Оксидазы  – ферменты, переносящие электроны  на кислород, например, аскорбатоксидаза:

аскорбиновая кислота       дегидроаскорбиновая кислота

2) Свободное окисление  при участии монооксигеназ. Эти ферменты ускоряют включение в окисляемый субстрат одного атома молекулярного кислорода. Характеризуются коферментами флавиновой природы и требуют участия парного донора, от которого поступают атомы водорода на второй атом молекулярного кислорода. Монооксигеназы принимают большое участие в обезвреживании ксенобиотиков, например, фенолгидроксилаза:

   фенол                                           пирокатехин

3) Свободное окисление  при участии диоксигеназ. Эти  ферменты ускоряют включение в окисляемый субстрат двух атомов молекулярного кислорода. Примером может служить пирокатехаза:

                              муконовая кислота

?3. Это биосинтез глюкозы из неорганических предшественников. Аминокислоты, вовлекаемые в этот процесс называются гликогенными. Глюконеогенез протекает по тому же пути что и гликолиз, только в обратном направлении. Однако три реакции необратимы и протекают в глюконеогенезе по обходному пути. Этот процесс главным образом протекает в печени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.1 Переваривание триацилглицеролов в тонком кишечнике, куда из поджелудочной железы поступает неактивный фермент пролипаза. Здесь пролипаза превращается в активную липазу, которая в присутствии желчных кислот и специального белка присоединяется к капелькам триацилглицеролов и катализирует гидролитическое отщепление одного или обоих крайних остатков жирных кислот с образованием смеси свободных жирных кислот в виде их натриевых или калиевых солей и 2-моноацилглицеролов. Образовавшиеся мыла и нерасщепленные липиды эмульгируются в виде мелких капелек под действием перистальтики кишечника, а также под влиянием солей желчных кислот и моноацилглицеролов, которые являются амфипатическими соединениями и поэтому функционируют как детергенты. Жирные кислоты и моноацилглицеролы из этих капелек поглощаются клетками кишечного эпителия, где из них снова синтезируются триацилглицеролы. Далее вновь синтезированные триацилглицеролы проникают в небольшие лимфатические сосуды ворсинок кишечника и транспортируются по лимфе. Через грудной проток липиды попадают в подключичную вену и через 1-2 часа выводятся из крови, поступая в жировую ткань.

Желчные кислоты после  завершения своей работы подвергаются обратному всасыванию, поступают в лимфатические сосуды и почечные вены и возвращаются в печень, где они и были изначально синтезированы. Из печени они оттекают в составе желчи в желчный пузырь, откуда изливаются в двенадцатиперстную кишку, когда в нее попадает жирная пища.

2. Обмен веществ невозможен без сопутствующего ему обмена энергии. Каждое органическое соединение, входящее в состав живой материи, обладает определенным запасом потенциальной энергии, за счет которой может быть совершена работа. Эту энергию принято называть свободной энергией. Уровни свободной энергии индивидуальных исходных веществ и продуктов реакции, как правило, различны, вследствие чего в процессе преобразования веществ происходит перераспределение свободной энергии между компонентами реакционной смеси, то есть протекает обмен энергией между веществами. Реакции катаболизма энергетически обеспечивают процессы анаболизма. Экзергоническими называются реакции, которые протекают самопроизвольно с выделением энергии и к ним, как правило, относятся катаболические превращения. Эндергонические реакции – это реакции, которые протекают только при поступлении свободной энергии извне, в основном это анаболические процессы.

Главными материальными  носителями свободной энергии в  органических веществах являются химические связи между атомами. При образовании и распаде некоторых связей уровень свободной энергии изменяется в гораздо большей степени, чем при обычной связи. Такие соединения называются высокоэнергетическими соединениями, а связи – макроэргическими.  Макроэргическая связь – это связь, при гидролизе или преобразовании иным путем которой, выделяется гораздо больше энергии, чем при гидролизе или преобразовании обычной связи.

Макроэргические связи  представлены преимущественно сложноэфирными связями, в том числе тиоэфирными, ангидридными и фосфоамидными. Особая роль атомов серы и фосфора в образовании макроэргических связей объясняется следующими причинами:

а) химические связи, свойственные элементам III периода слабее, чем  связи, характерные для элементов II периода;

б) сера и фосфор образуют более четырех ковалентных связей;

в) только сера и фосфор среди элементов III периода сохраняют  способность к замыканию кратных связей.

С точки зрения квантово-механических представлений для макроэргических соединений характерно накопление положительных зарядов у атомов, непосредственно связанных макроэргической связью, и отрицательных – у окружающих эти связи атомов.