Энергетический обмен

Август 4, 2022

Главная
Биология
Энергетический обмен

Содержание

2. АТФ АТФ – универсальный донор свободной энергии для: физической работы химической работы электрической работы осмотической работы
3. ПУТИ СИНТЕЗА АТФ фосфорилирование
4. ПУТИ СИНТЕЗА АТФ
5. СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ 1) Пируваткиназная реакция осуществляется в цитоплазме 1 молекула субстрата – 1 молекула АТФ 1
6. СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ 2) Сукцинаттиокиназная реакция осуществляется в матриксе митохондрий 1 молекула субстрата – 1 молекула АТФ
7. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ протекает на мембране митохондрий 1 молекула субстрата – 2 или 3 молекулы АТФ Для
8. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ Существует две группы субстратов, окисляемых посредством энергодающих дыхательных цепей: 1) Субстраты, содержащие в своём
9. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ Структура никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и механизм его участия в переносе протонов и электронов
10. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ Структура флавинмононуклеотида (ФМН) и механизм его участия в работе дыхательных цепей
11. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ + 2 Н+ , 2e - 2 Н+ , 2e Структура коэнзима Q и
12. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ 2) Субстраты, содержащие в своём составе две рядом расположенные СН2-группировки (примером является сукцинат) и
13. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ Фиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ: I – НАДН2-дегидрогеназа III – CoQH2-дегидрогеназа
14. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ Фиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ: II – сукцинатдегидрогеназа III – CoQH2-дегидрогеназа
15. Каким образом энергия, выделяемая при транспорте электронов, трансформируется в энергию химической связи АТФ? ТЕОРИЯ СОПРЯЖЕНИЯ ОКИСЛЕНИЯ
16. ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА Матрикс митохондрии Внутренняя мембрана митохондрии Межмембранное пространство Протоны водорода субстрата Протоны водорода матрикса митохондрии
17. ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА Матрикс митохондрии Внутренняя мембрана митохондрии Межмембранное пространство Протоны водорода субстрата Протоны водорода матрикса митохондрии
18. ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА Н3РО4 АДФ АТФ I II I – фосфат-транслоказа II – нуклеотид-транслоказа
19. ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА
20. РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ Условием, необходимым для протекания сопряженного окисления и фосфорилирования, является НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ ВНУТРЕННЕЙ МЕМБРАНЫ
22. Скачать презентацию

Слайд 2

АТФ
АТФ – универсальный донор свободной энергии для:
физической работы
химической работы
электрической работы

осмотической работы

При образовании АТФ энергия КУМУЛИРУЕТСЯ, а НЕ ДЕПОНИРУЕТСЯ!

Слайд 3

ПУТИ СИНТЕЗА АТФ
фосфорилирование

Слайд 4

ПУТИ СИНТЕЗА АТФ

Слайд 5

СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
1) Пируваткиназная реакция
осуществляется в цитоплазме
1 молекула субстрата – 1 молекула

АТФ
1 реакция – 1 молекула АТФ

Слайд 6

СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
2) Сукцинаттиокиназная реакция
осуществляется в матриксе митохондрий
1 молекула субстрата – 1

молекула АТФ
2 реакции – 1 молекула АТФ

Слайд 7

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
протекает на мембране митохондрий
1 молекула субстрата – 2 или 3

молекулы АТФ

Для осуществления реакции необходимо наличие ферментов и кофакторов, получивших название ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ.

Слайд 8

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Существует две группы субстратов, окисляемых посредством энергодающих дыхательных цепей:
1) Субстраты,

содержащие в своём составе ОН-группы (чаще всего в α-положении). Атакуемые группы таких субстратов комплементарны НАД, поэтому дыхательные цепи для их окисления начинаются именно с этого кофактора.
Данная дыхательная цепь содержит в своём составе как производное витамина РР (НАД), выполняющего роль первичных дегидрогеназ, так и витамина В2 (ФМН) в роли вторичных дегидрогеназ, поэтому она получила название полная дыхательная цепь.

субстрат

Слайд 9

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Структура никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и механизм его участия в переносе протонов

и электронов

Слайд 10

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Структура флавинмононуклеотида (ФМН) и механизм его участия в работе дыхательных

цепей

Слайд 11

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
+ 2 Н+ , 2e
- 2 Н+ , 2e
Структура коэнзима

Q и механизм его участия в работе дыхательных цепей

Слайд 12

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
2) Субстраты, содержащие в своём составе две рядом расположенные СН2-группировки

(примером является сукцинат) и комплементарные ФАД. Дыхательные цепи, посредством которых они окисляются, начинаются с ФАД.
Дыхательная цепь этого вида содержит в своём составе только производное витамина В2 (ФАД), выполняющего роль кофактора первичной дегидрогеназы. Поэтому она называется короткая дыхательная цепь.

Слайд 13

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Фиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ:
I – НАДН2-дегидрогеназа
III

– CoQH2-дегидрогеназа
IV – цитохром-с-оксидаза

При работе полной дыхательной цепи выделяется 3 порции энергии, достаточных для синтеза 3 молекул АТФ.

Слайд 14

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
Фиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ:
II – сукцинатдегидрогеназа
III

– CoQH2-дегидрогеназа
IV – цитохром-с-оксидаза
При работе короткой дыхательной цепи выделяется 2 порции энергии, достаточных для синтеза 2 молекул АТФ.

III

Слайд 15

Каким образом энергия,
выделяемая при транспорте электронов, трансформируется в энергию
химической

связи АТФ?
ТЕОРИЯ СОПРЯЖЕНИЯ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
(теория Митчелла),
1966 год

Питер Митчел (Peter Mitchell)
День рождения: 29.09.1920 года Место рождения: Митчеме (графство Суррей)
Дата смерти: 10.04.1992 года Место смерти: Бодмин

Слайд 16

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА

Матрикс митохондрии
Внутренняя мембрана митохондрии
Межмембранное пространство
Протоны водорода субстрата
Протоны водорода матрикса

митохондрии

Дыхательная цепь выполняет роль протонного насоса, перекачивая протоны в межмембранное пространство (пространство между наружной и внутренней мембранами митохондрии).
В результате между поверхностями мембраны создаётся разность потенциалов.

Слайд 17

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА
Матрикс митохондрии
Внутренняя мембрана митохондрии
Межмембранное пространство
Протоны водорода субстрата
Протоны водорода матрикса митохондрии
½

RH2

НАД+

НАДН2

2е

2Н+

½О2

½О2=

2Н+

Н2О

АДФ + Н3РО4

АТФ

Благодаря разности потенциалов протоны устремляются из межмембранного пространства в матрикс митохондрии по специальному каналу, обладающему способность трансформировать кинетическую энергию движения протонов в потенциальную энергию химических связей.

Слайд 18

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА
Н3РО4
АДФ
АТФ
I
II
I – фосфат-транслоказа
II – нуклеотид-транслоказа

Слайд 19

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА

Слайд 20

РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
Условием, необходимым для протекания сопряженного окисления и фосфорилирования,

является
НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ ВНУТРЕННЕЙ МЕМБРАНЫ МИТОХОНДРИЙ
для протонов водорода.

РАЗОБЩИТЕЛИ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ:
Протонофоры (жирные кислоты, салицилаты, тироксин, билирубин)
Ионофоры (антибиотики – валиномицин, грамицидин)

Энергетический обмен

Содержание

АТФАТФ – универсальный донор свободной энергии для:физической работыхимической работы электрической работы

ПУТИ СИНТЕЗА АТФфосфорилирование

ПУТИ СИНТЕЗА АТФ

СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ1) Пируваткиназная реакцияосуществляется в цитоплазме1 молекула субстрата – 1 молекула

СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ2) Сукцинаттиокиназная реакцияосуществляется в матриксе митохондрий1 молекула субстрата – 1

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕпротекает на мембране митохондрий1 молекула субстрата – 2 или 3

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИСуществует две группы субстратов, окисляемых посредством энергодающих дыхательных цепей: 1) Субстраты,

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИСтруктура никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и механизм его участия в переносе протонов

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИСтруктура флавинмононуклеотида (ФМН) и механизм его участия в работе дыхательных

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ+ 2 Н+ , 2e- 2 Н+ , 2eСтруктура коэнзима

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ 2) Субстраты, содержащие в своём составе две рядом расположенные СН2-группировки

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИФиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ:I – НАДН2-дегидрогеназаIII

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИФиксированные, крупногабаритные компоненты дыхательной цепи формируют ДЫХАТЕЛЬНЫЕ АНСАМБЛИ:II – сукцинатдегидрогеназаIII

Каким образом энергия, выделяемая при транспорте электронов, трансформируется в энергию химической

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА Матрикс митохондрииВнутренняя мембрана митохондрииМежмембранное пространствоПротоны водорода субстратаПротоны водорода матрикса

ТЕОРИЯ МИТЧЕЛЛА Н3РО4АДФАТФIIII – фосфат-транслоказаII – нуклеотид-транслоказа