Биологиялық тотығу туралы мәлімет

Химияда тотығу ретінде анықталады электрондардың жою, қалпына келтіру — қосу электрондар; бұл суреттейді мысалында тотығу ферро-ион » ферри-ион:

Fe2+-e — → Fe3+

Бұл тотығу әрқашан жүреді қалпына акцептора электрондар. Бұл қағида тотығу-тотықсыздану тең дәрежеде қолданылады биохимиялық жүйелер мен табиғатын сипаттайды процестер биологиялық тотығу.

Дегенмен кейбір бактериялар (аэробтар) тұрады болмауы оттегі, өмір жоғары жануарлардың толығымен тәуелді оттегімен жабдықтау. Оттегі, негізінен, пайдаланылады процесінде тыныс – соңғы анықтауға болады процесс ретінде ұстау клеткалық энергия түрінде АТФ өту кезінде бақыланатын қосылу оттегінің сутегімен білімі бар су. Сонымен қатар, молекулалық оттегі қосылады түрлі субстраты қатысуымен ферменттер деп аталатын оксигеназами. Көптеген дәрі-дәрмектер, бөгде ағза үшін заттар, канцерогендер (ксенобиотиктер) атакуются ферменттермен осы сынып жиынтығында алды атауы-цитохром Р450.

Гипоксические метаболизмнің жасушалары жетекші орынға ие патогенезінде сыни жағдайлар. Басты рөлді қалыптастыруда необратимости патологиялық процестердің приписывают крайним көріністеріне бұзылулар жасушалық метаболизм. Барабар қамтамасыз ету жасушаларды оттегімен болып табылады сақтаудың негізгі шарты-оның өміршеңдігі.[12,1992]

Енгізе отырып, оттегі болады өміріне араша болатын науқастар бұзылған тыныс алу немесе қан айналымын жақсартады. Бірқатар жағдайларда табысты қолданылады терапия оттегі жоғары қысыммен керек; алайда, бұл қарқынды немесе ұзаққа созылған терапия оттегі жоғары қысыммен тудыруы мүмкін оттегі улану.[2,1994]

Жазғанда осы жұмыс біздің алдымызда тұрған мақсаты: биологиялық тотығу және оның мәні тіршілік жасушалар мен тұтас организмнің. Бұл үшін біз қарастырды:

— оттегіні пайдалану торымен;

— энергия көздері жасушалары – цикл лимон қышқылы (Кребс), тотығып фосфорлану;

— микросомалы тотығу жəне;

— антиоксидантты қорғаныспен

Туралы жалпы түсінік биологиялық тотықтыру.

Тотығу-тотықсыздану жүйесінің әлеуеті.

Энергия көзі, қолданылатын орындау үшін барлық жұмыс түрлерін (химиялық, механикалық, электр және осмотической) – бұл энергия химиялық байланыс. Босату энергияны көмірсулардың, майлардың, ақуыздардың және басқа органикалық қосылыстар болады, олардың тотығу-қалпына келтіру ыдыраған. Высвобожденная энергия жұмсалады » АТФ синтезі.

Өзгерту еркін энергиясын сипаттайтын анықтама реакциялар тотығу және қалпына келтіру, тепе-қабілетін реактантов беруге немесе қабылдауға электрондар. Демек, өзгерту, еркін энергия тотығу-қалпына келтіру процесін сипаттауға болады ғана емес, шама DG0′ қоймай, шама тотықтырғыш-қалпына келтіру потенциалын (Кқ). Әдетте, тотығу-қалпына келтіру әлеуеті жүйесін салыстырады потенциалы сутек электродының ескере отырып, соңғы нөл, 0В рН=0. Алайда, биологиялық жүйелердің ыңғайлы пайдалануға тотығу-қалпына келтіру потенциалы рН=7,0 (Кқ’); мұндай рН әлеуеті сутекті электрод тең -0,42. В. [10,1993]

Пайдалана отырып, 1-кестеге, болжау, қандай бағытта өрбімек электрондардың ағыны жанасқан кезде бір тотығу-қалпына келтіру жүйесі.

1-кесте. Стандартты әлеуеті кейбір тотығу-тотықсыздану жүйелер.[10,1993]

Жүйесі Кқ Ауданы/ Вольт
Оттегі/су +0,82
Цитохром a: Fe3+/Fe2+

+0,29
Цитохром с: Fe3+/Fe2+

+0,22
Убихинон: окисл./соттың жұмысқа қайта орналастыру. +0,10
Цитохром b:Fe3+/Fe2+

+0,03
Фумарат/сукцинат +0,03
Флавопротеин: окисл./соттың жұмысқа қайта орналастыру. -0,12
Оксалоацетат/малат -0,17
Пируват/лактат -0,19
Ацетоацетат/гидрооксибутират -0,27
Липоат: окисл./соттың жұмысқа қайта орналастыру. -0,29
НАД+/НАДН

-0,32
H+/H2

-0,42
Сукцинат/альфакетоглутарат -0,67

Пайдалану жолдары оттегі әкеледі.

Бар үш пайдалану жолдары оттегі торда, олар реакциялармен сипатталады:

1) оксидазный жолы (90% — ға түскен оттегі қалпына келтіріледі дейін Н2О қатысуымен ферментінің цитохромоксидазы)

02+4е+4Н+ → 2Н2О

2) оксигеназный жолы (қосу субстрат бір атом оттегі — монооксигеназный жолы, екі атомдар оттегі -диоксигеназный жолы) -монооксигеназный жолы

-диоксигеназный жолы

3) еркін радикалды жолы (әңгіме қатысуынсыз ферменттер және АТФ құрылады).

Оксидазный жол пайдалану оттегі. Митохондрии. Ферменттер, олардың оқшаулау және мәні процесінде тотығу.

Митохондрии әділ «деп атайды энергетикалық станциялар» жасушалар, өйткені дәл осы органеллах негізінен жүреді ұстап қалуды энергиясын, жеткізілетін судың булануымен. Митохондриальную жүйесін жанасу қышқылдану процестерін генерацией высокоэнергетического интермедиатора АТФ атайды окислительным фосфорилированием.

Митохондрии бар сыртқы мембрана, проницаемую үшін көптеген метаболиттердің және сайлау проницаемую ішкі мембранасы көптеген құрғақтықпен (крист), шығыңқы жағына матрикса (ішкі кеңістігін митохондриялар). Сыртқы мембранасы болуы мүмкін жойылған өңдеу жолымен дигитонином; ол сипатталады, моноаминоксидазы және басқа да кейбір ферменттердің (мысалы, ацил-КоА-синтетазы, глицерофосфат-ацилтрансферазы, моноацилглицерофосфат-ацилтрансферазы, фосфолипазы А2). «Межмембранном кеңістікте орналасқан аденилаткиназа және креатинкиназа. Ішкі мембране локализован фосфолипид кардиолипин.

«Матриксе орналасқан еритін ферменттер цикл лимон қышқылы және ферменттер b-тотығу май қышқылдарының байланысты қажеттілігі, механизмдер, көлік метаболиттердің және нуклеотидтер арқылы ішкі мембрана. Сукцинатдегидрогеназа жойылуы ішкі бетінің ішкі митохондриальной мембраналар, деп хабарлайды қалпына келтіру баламалары тыныс алу тізбегінің деңгейінде убихинона (соқпай бірінші тотығу-қалпына келтіру болады). 3-гидроксибутиратдегид рогеназа жойылуы арналған матриксной тарапқа ішкі митохондриальной мембраналар. Глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа орналасқан сыртқы бетінің ішкі мембраналар, ол қатысады, оның жұмыс істеуі глицерофосфатного қоржындық тетігі.[10,1993]

Кезеңдері кәдеге жарату энергия қоректік заттар.

Кәдеге жарату энергия қоректік заттар — күрделі процесс, ол ағады үш сатысына сәйкес келесі схема:

1-сызба. Сатысында қоректік заттар катаболизмінің.[1,1994]

Сатысында 1 ірі молекулалары бар полимерлер металеместер арналған мономерные субъединицы: белоктар арналған амин қышқылдары, полисахаридтер-ға, қант, майлар арналған май қышқылдары және холестеоролы. Бұл алдын ала процесс, деп аталатын пищеварением, жүзеге асырылады негізінен тыс жасушалардың әсерінен ферменттер, секретируемых қуысына ас қорыту жолдарының. Сатысында 2 пайда болған кішігірім молекулалар түседі жасушаның ұшырайды одан әрі бөлшектеу в цитоплазме. Үлкен бөлігі көміртегі және сутегі атомдарының сахаров айналады пируват, ол еніп митохондрии, құрады, онда ацетильную тобына химиялық белсенді қосылыстар ацетилкофермента А (ацетил-Абай). Үлкен саны ацетил-Абай құрылады, сондай-ақ тотықтыру кезінде май қышқылдарының. 3-кезеңінде жүреді толық расщепление ацетильной топ ацетил-Ерлан дейін СО2 және Н2О. Осы қорытынды сатысында құрылады бөлігі АТФ. Сериясы ұштасатын химиялық реакциялардың жартысынан көбі сол энергиясын, оған сәйкес теориялық есептеулер болады үйренген көмірсулар мен майларды тотықтыру кезінде олардың Н2О және СО2, жүзеге асыру үшін пайдаланылады энергетикалық тиімсіз болатын реакциялар Фн + АДФ ® АТФ. Өйткені, қалған бөлігі энергиясын высвобождающейся тотықтыру кезінде бөлінеді торымен түрінде жылу, нәтижесі білім АТФ болып табылады жалпы өсуі неупорядоченности Ғаламның толық сәйкес келетін екінші заң термодинамика.

Арқасында түзілуіне АТФ энергиясы, бастапқыда извлеченная арқылы тотығу бірі көмірсулар мен майлар, өзгертіледі неғұрлым ыңғайлы шоғырландырылған нысанын химиялық энергия. Ерітіндіде тұрған кезінде внутриклеточном кеңістікте әдеттегі жасушалары бар шамамен 1 млрд. молекулалардың АТФ, гидролизі дейін АДФ пен фосфат қамтамасыз етеді қажетті энергиясымен көптеген энергетикалық тиімсіз реакциялар.

Ең маңызды кезеңі сатысында 2 катаболизмінің болып табылады гликолиз дәйектілігі реакция әкеп соғатын бөлшектеу глюкоза. Кезінде гликолизе молекуласы глюкоза қамтитын 6 атомынан, айналады 2 молекулалар пирувата, құрамында 3 атом көміртек әрбір. Мұндай айналдыру қажет 9 дәйекті ферментативті реакциялардың жүргізілетін білім бірқатар аралық фосфатсодержащих қосылыстар. (қараңыз 1-сурет.)

Логикалық рассуждая, гликолиз реакцияларының кезектілігі үш кезеңге бөлуге болады: 1) реакциялар 1-4 (1-суретті қараңыз) глюкоза айналады трехуглеродный альдегид глицеральдегид-3-фосфат (бұл үшін айналу қажет екі фосфатты топ, ал қажетті энергия бөлінеді гидролиз кезінде АТФ); 2) реакциялар 5-6 альдегидная тобы әрбір молекулалар глицеральдегид-3-фосфат дейін тотығады, карбоксильной және выделяющаяся бұл ретте энергия жұмсалады синтезі АТФ-бірі АДФ және Жмқ; 3) реакциялар 7-9 сол екі молекулалар фосфаты, олар қосылды қант бірінші сатысында ауыстырылады кері АДФ, нәтижесінде АТФ түзіледі және өтеледі шығындар АТФ 1-сатысында.

1-сурет. Аралық өнімдер гликолиздің өзара байланысы.[1,1994]

Жиынтық шығу кезінде энергияның гликолизе азайтатын синтездеу екі молекуласы АТФ (бір молекула бар глюкоза), олар пайда болған реакцияларда, 5 және 6. Осылайша, бұл реакция үшін шешуші мәнге ие гликолиздің өзара байланысы. Бұл екі реакция – жалғыз, барлық процесінде, оның ішінде Жмқ қалыптасады высокоэнергетическая фосфатная байланыс. Жиынтық нәтижесі осы екі реакция болып табылады тотығу қант альдегид в фосфоглицероловую қышқылы, көшіру Фн АДФ білімі бар высокоэнергетической байланыс АТФ қалпына келтіру және НАД+ дейін НАДН.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.