КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ

Лекция по теме:

«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН-2»

Краснодар2009

Микросомальное окисление

S-H + Î 2 S-Î 2

S-H + 1/2 Î 2S-Î Íì î í î -

î êñèãåí àçû

äè- î êñèãåí àçû

ãèäðî êñèëèðî âàí í î å ñî åäèí åí èå

(оксидазы)

(гидроксилазы)

Микросомальная цепь окисления

2Н+

Повреждающее действие свободных радикалов на компоненты клетки

Разрушение мембран митохондрий

Разрушение белков

Повреждение эндоплазмати-ческого ретикулума

Разрушение ядерной мембраны, повреждение ДНК

Нарушение проницаемости плазматической мембраны

Перекисное окисление липидов мембран

Стадии катаболизма по

Кребсу

Окислительное декарбоксилирование

пирувата

CH3

Ñ O

COOH

ÑÎ 2 ÍÀÄÍ Í+

CH3 Ñ

O

SÊîÀ~ï èðóâàò - äåãèäðî ãåí àçí û é

êî ì ï ëåêñ

Å1 Å2 Å3 ÒÏ Ô, ËÊ, Í ÀÄ,

ÔÀÄ, Êî À+ + +

ï èðóâàòàöåòèë-Êî À

CH3

Ñ O

COOH

+ ÒÏ Ô Å1 ÒÏ Ô CH3ÑÍ

OH

ÑÎ 2+

ï èðóâàò î êñèýòèë-ÒÏ Ô

ÒÏ Ô CH3Ñ Í

Î Í

+ ËÊ Å2 ÒÏ Ô + ËÊ

SÍ

S CH3Ñ

O

~àöåòèëëèï î åâàÿ

êèñëî òà

S

S

ËÊSÍ

S CH3Ñ

O

~+ Êî À

Å2 CH3 Ñ

O

SÊîÀ~àöåòèë-Êî À

+ËÊSÍ

SÍ

Каскад Чанса-Ленинджера

Источники ацетил-КоА

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)

CH3

ÑO SÊîÀ~àöåòèë-Êî À

COOH

Ñ O

ÑÍ 2

COOH

COOHÑOH

ÑÍ 2

COOH

ÑÍ 2

COOH

+ öèò ðàò - ñèí ò àçà

Í 2Î Í S-Êî À

î êñàëî -àöåòàò öèòðàò

COOHÑOH

Ñ

COOH

ÑÍ 2

COOH

HH

öèòðàò

COOHÑ

Ñ

COOH

ÑÍ 2

COOH

H

COOHÑH

Ñ

COOH

ÑÍ 2

COOH

HOHàêî í èò àò - ãèäðàò àçà

àêî í èò àò - ãèäðàò àçà

Í 2Î Í 2Î

èçî öèòðàòöèñ-àêî í èòàò

изоцитрат- дегидрогеназа

Í ÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í +

-êåò î ãëóò àðàò - äåãèäðî ãåí àçà

ÑÍ 2

Ñ

COOH

ÑÍ 2

COOH

O

ÑÎ 2

-êåòî ãëóòàðàò

Kî À

ÑÍ 2

Ñ

ÑÍ 2

COOH

O SÊîÀ~ñóêöèí èë-Êî À

ÑÍ 2

Ñ

ÑÍ 2

COOH

O SÊîÀ~ñóêöèí èë-Êî À

ÑÍ 2

COOH

ÑÍ 2

COOH

ñóêöèí àò

Í S-Kî À ÀÄÔ + Í Ð ÀÒÔ

ñóêöèí èë-Êî À-ñèí ò åò àçà(ñóêöèí èë-ò èî êèí àçà)

ÑÍ 2

COOH

ÑÍ 2

COOH

ñóêöèí àò

ÑÍ

COOH

ÑÍ

COOH

ô óì àðàò

ÔÀÄ ÔÀÄÍ 2

ñóêöèí àò - äåãèäðî ãåí àçà

ÑÍ

COOH

ÑÍ

COOH

ô óì àðàò

HÑOH

Ñ

COOH

COOH

HH

ì àëàò

Í 2Î

Í 2Î

ô óì àðàçà

HÑOH

Ñ

COOH

COOH

HH

ì àëàò

Í ÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í +

ì àëàò - äåãèäðî ãåí àçà

COOH

Ñ O

ÑÍ 2

COOHî êñàëî -àöåòàò

Схема превращений

в ЦТК

АДФ + НР

АТФ

Энергетика ЦТК

3 НАДН+Н+ = 3х3 АТФ = 9 АТФ

1 ФАДН2 = 2 АТФ

11 АФТ за счёт окислительного фосфорилирования

1 АТФ за счёт субстратного фосфорилирования

Суммарно 12 АТФ

Регуляция ЦТК Аллостерическая регуляция

(изоцитратдегидрогеназа, цитратсинтетаза)

Состояние депо энергии:

АДФ + НР активатор

АТФ ингибитор Состояние коферментов:

Ко окисл активатор

КоН2 восст ингибитор

Проницаемость мембран митохондрий

Биологическая роль ЦТК

1. Источник полезной энергии – 12 АТФ

2. Источник строительного материала:

- ацетил-КоА: жирные кислоты, холестерин, желчные кислоты, стероидные гормоны, кетоновые тела;

- сукцинил-КоА: гем, пиримидиновые основания;

- α-кетоглутарат: аминокислоты – пролин, глутамат;

- оксалоацетат: глюкоза, аспарагиновая кислота.

Причины нарушений ЦТК

ГолоданиеАвитаминозыГипоксияПоступление ингибиторов

ферментов

Гипоэнергетические состоянияФормы

гипоэнергетических состояний

Причины возникновения

I. Алиментарные Голодание, гиповитаминозы

II. Гипоксические:А. Связанные с нарушением поступлениякислорода в кровь:

экзогенная гипоксия

Недостаток О2 во

вдыхаемом воздухе

легочная (дыхательная) гипоксия

Нарушение легочной вентиляции или переходаО2 из альвеол в кровь

Б. Связанные с нарушением транспорта

кислорода в ткани:

гемодинамическая гипоксия

Нарушения кровообращения

(генерализованные − пороки сердца, кровопотеря, шок и др.; локальные − спазм сосудов, тромбоз, артериовенозный шунт)

гемоглобиновая гипоксия

Гипогемоглобинемия, блокирование гемоглобина ядами, патологические варианты гемоглобина

III. Митохондриальные (т.е. связанные с нарушением использования кислорода в клетках)

Нарушение функций митохондрий ингибиторами ферментов дыхательной цепи, разобщителями окисления и фосфорилирования, мембранотропными веществами