ATP синтез нь процесс юм. Эсийн митохондрийн ATP нийлэгжилт

12. Ферментүүд, тодорхойлолт. Ферментийн катализын онцлог шинж чанарууд. Ферментийн үйл ажиллагааны онцлог, төрөл.

13. Ферментийн ангилал ба нэршил, жишээ.

1. Оксидоредраци

2. Шилжүүлэг

V. Ферментийн үйл ажиллагааны механизм

1. Фермент-субстратын цогцолбор үүсэх

3. Ферментийн катализ дахь идэвхтэй талбайн үүрэг

1. Хүчиллэг суурь катализ

2. Ковалент катализ

15. Ферментийн урвалын кинетик. Ферментийн урвалын хурд, температурын рН, фермент ба субстратын концентрацаас хамаарах байдал. Michaelis-Menten тэгшитгэл, Km.

16. Ферментийн кофакторууд: металлын ионууд ба тэдгээрийн ферментийн катализ дахь үүрэг. Витаминий уламжлал болох коэнзимууд. Трансаминаз ба дегидрогеназын жишээн дээр b6, pp, b2 витамины коэнзим функцууд.

1. Ферментийн идэвхтэй төвд субстрат нэмэхэд металлын үүрэг

2. Ферментийн гуравдагч болон дөрөвдөгчийн бүтцийг тогтворжуулахад металлын үүрэг

3. Ферментийн катализ дахь металлын үүрэг

4. Ферментийн үйл ажиллагааг зохицуулахад металлын үүрэг

1. Ширээний теннисний механизм

2. Дараалсан механизм

17. Ферментийг дарангуйлах: эргэлт буцалтгүй; өрсөлдөх чадвартай, өрсөлдөх чадваргүй. Ферментийн дарангуйлагч болох эм.

1. Өрсөлдөх чадварыг дарангуйлах

2. Өрсөлдөөнгүй дарангуйлал

1. Өвөрмөц ба өвөрмөц бус дарангуйлагчид

2. Ферментийн эргэлт буцалтгүй дарангуйлагч эм

19. Фосфоржуулалт ба депосфорилаци хийх замаар ковалент өөрчлөлтөөр ферментийн каталитик идэвхжилийг зохицуулах (гликогенийн нийлэгжилт ба задралын ферментийн жишээн дээр).

20. Протеолитүүдийн найрлага ба диссоциаци нь уургийн киназа а-ийн жишээн дээр ба протеолит ферментийг идэвхжүүлэх явцад хязгаарлагдмал протеолиз болох нь ферментийн каталитик үйл ажиллагааг зохицуулах арга зам юм.

21. Изозимууд, тэдгээрийн гарал үүсэл, биологийн ач холбогдол, жишээ татна. Өвчин оношлох зорилгоор цусны сийвэнгийн фермент ба изоферментийн спектрийг тодорхойлох.

22. Удамшлын ферментопатия (фенилкетонури) ба олдмол (цуу). Өвчнийг эмчлэхэд ферментийн хэрэглээ.

23. Пиримидин нуклеотидын синтез ба задралын ерөнхий схем. Зохицуулалт. Оротацидуриа.

24. Пурин нуклеотидын синтез ба задралын ерөнхий схем. Зохицуулалт. Тулай.

27. Нуклеины хүчлүүдийн бүтцэд багтсан азотын суурь - пурин ба пиримидин. Рибоз ба дезоксирибоз агуулсан нуклеотидууд. Бүтэц. Нэршил.

27. Нуклеин хүчлийг эрлийзжүүлэх. ДНХ-ийн денатурац ба сэргэн мандалт. Гибридизаци (дна-дна, дна-рна). Нуклеины хүчлийг эрлийзжүүлэхэд суурилсан лабораторийн оношлогооны аргууд. (ПГУ)

29. Хуулбарлах. Дна хувилах зарчим. Хуулбарлах үе шатууд. Эхлэл. Хуулбарлах сэрээ үүсэхэд оролцдог уураг ба ферментүүд.

30. Хуулбарыг сунгах, цуцлах. Ферментүүд. Тэгш бус ДНХ-ийн синтез. Оказакийн хэлтэрхий. Үргэлжилсэн, хоцрогдсон гинж үүсгэхэд dna ligase-ийн үүрэг.

31. ДНХ-ийн гэмтэл, нөхөн сэргээлт. Хохирлын төрөл. Нөхөн төлбөрийн арга. Системийн согог, удамшлын өвчнийг засах.

32. Транскрипци РНХ-ийн синтезийн системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанар. ДНХ-ээс хамааралтай РНХ полимеразын бүтэц: дэд нэгжүүдийн үүрэг (α2ββ′δ). Процесс эхлүүлэх. Уртасгах, транскрипцийг цуцлах.

33. Анхан шатны тэмдэглэл ба түүний боловсруулалт. Рибозимууд нь нуклейн хүчлүүдийн катализаторын үйл ажиллагааны жишээ юм. Биолол.

35. Рибосом дээрх полипептидийн гинжийг угсрах. Санаачлагчийн цогцолбор үүсэх. Уртасгах: пептид бонд үүсэх (транспептидацийн урвал). Нүүлгэн шилжүүлэх. Транслоказа. Цуцлалт.

1. Санаачлага

2. Уртасгах

3. Цуцлалт

36. Нууцлагдсан уургийн нийлэгжилт ба боловсруулалтын онцлог шинж чанарууд (жишээлбэл, коллаген ба инсулин).

37. Хоол тэжээлийн биохими. Хүний хоол тэжээлийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тэдгээрийн биологийн үүрэг, тэдэнд тавигдах өдөр тутмын хэрэгцээ. Орлуулах боломжгүй хүнсний бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

38. Уургийн тэжээл. Уургийн биологийн үнэ цэнэ. Азотын баланс. Уургийн тэжээлийн бүрэн байдал, хоол тэжээл дэх уургийн норм, уургийн дутагдал.

39. Уургийн боловсруулалт: ходоод гэдэсний протеазууд, тэдгээрийн идэвхжүүлэлт ба өвөрмөц чанар, оновчтой рН ба үйл ажиллагааны үр дүн. Ходоодонд давсны хүчил үүсэх ба үүрэг. Протеазын үйлчлэлээс эсийг хамгаалах.

1. Давсны хүчил үүсэх ба үүрэг

2. Пепсиныг идэвхжүүлэх механизм

3. Ходоодонд уураг шингээх насны онцлог шинж чанарууд

1. Нойр булчирхайн ферментийг идэвхжүүлэх

2. Протеазын үйлчлэлийн өвөрмөц байдал

41. Витамин. Ангилал, нэршил. Провитаминууд. Гипо-, гипер ба авитаминоз, үүсэх шалтгаан. Витаминаас хамааралтай ба витаминд тэсвэртэй байдал.

42. Хүнсний эрдэс бодис, макро ба микроэлементүүд, биологийн үүрэг. Микроэлементийн дутагдалтай холбоотой бүс нутгийн эмгэг.

3. Мембраны шингэн чанар

1. Мембраны липидийн бүтэц, шинж чанар

45. Бодисыг мембранаар дамжуулах механизм: энгийн тархалт, идэвхгүй симпорт ба боомт, идэвхтэй тээвэрлэлт, зохицуулалттай суваг. Мембраны рецепторууд.

1. Анхдагч идэвхтэй тээвэрлэлт

2. Хоёрдогч идэвхтэй тээвэрлэлт

Мембраны рецепторууд

3. Эндергоник ба эксергоник урвал

4. Бие дэхь экзергоник ба эндергоник үйл явцыг нэгтгэх

2. ATP синтез ба ATP синтезийн бүтэц

3. Исэлдэлтийн фосфоржуулалтын коэффициент

4. Амьсгалын замын хяналт

50. Реактив хүчилтөрөгчийн хэлбэрүүд (дан хүчилтөрөгч, устөрөгчийн хэт исэл, гидроксил радикал, пероксинитрил). Үүсэх газар, урвалын схем, тэдгээрийн физиологийн үүрэг.

51 .. Реактив хүчилтөрөгчийн эсүүдэд үзүүлэх хор хөнөөлийн нөлөөллийн механизм (хүйс, уураг ба нуклейн хүчлүүдийн исэлдэлт). Урвалын жишээ.

1) Эхлэл: чөлөөт радикал үүсэх (l)

2) Сүлжээний хөгжил:

3) Липидийн бүтцийг устгах

1. Пируват дегидрогеназын цогцолборын бүтэц

3. Пируватын исэлдэлт декарбоксилжих процессыг cpe-тай харьцуулах

53. Нимбэгний хүчлийн мөчлөг: урвалын дараалал ба ферментийн шинж чанар. Метаболизм дахь мөчлөгийн үүрэг.

1. Цитратын мөчлөгийн урвалын дараалал

54. Нимбэгний хүчлийн мөчлөг, процессын диаграмм. Электрон ба протоныг дамжуулах зорилгоор мөчлөгийн холболт. Нимбэгний хүчлийн мөчлөгийн зохицуулалт. Цитрат циклийн анаболик ба анаплеротик функцууд.

55. Амьтны үндсэн нүүрс ус, биологийн үүрэг. Хүнсний нүүрс ус, нүүрс усны боловсруулалт. Хоол боловсруулах бүтээгдэхүүний шингээлт.

Цусан дахь глюкозыг тодорхойлох арга

57. Аэробик гликолиз. Пируват үүсэх урвалын дараалал (аэробик гликолиз). Аэробик гликолизийн физиологийн ач холбогдол. Өөх тосыг нэгтгэхийн тулд глюкозыг хэрэглэх.

1. Аэробик гликолизийн үе шатууд

58. Анаэробик гликолиз. Гликолитик исэлдүүлсэн урвал; субстрат фосфоржуулалт. Глюкозын агааргүй задралын тархалт ба физиологийн ач холбогдол.

1. Агааргүй гликолизийн урвал

59. Гликоген, биологийн ач холбогдол. Гликогенийн биосинтез ба дайчлалт. Гликогенийн нийлэгжилт ба задралын зохицуулалт.

61. Моносахарид ба дисахаридын удамшлын солилцооны эмгэг: галактоземи, фруктоз ба дисахаридын үл тэвчих байдал. Гликогеноз ба агликогеноз.

2. Агликогеноз

62. Липидүүд. Ерөнхий шинж чанарууд. Биологийн үүрэг. Липидийн ангилал. Өндөр өөхний хүчил, бүтцийн онцлог. Өөх тосны хүчил. Триацилглицерол ..

64. Өөх тосны эдэд өөх тос хуримтлуулах, дайчлах, эдгээр процессын физиологийн үүрэг. Өөх тосны солилцоог зохицуулахад инсулин, адреналин, глюкагонын үүрэг.

66. Эсийн өөхний хүчлүүдийн задрал. Өөх тосны хүчлийг митохондрия руу шилжүүлэх. Өөх тосны хүчлүүдийн исэлдэлт, энергийн нөлөө.

67. Өөх тосны хүчлүүдийн биосинтез. Үйл явцын гол үе шатууд. Өөх тосны хүчил солилцооны зохицуулалт.

2. Өөх тосны хүчлийн нийлэгжилтийг зохицуулах

69. Холестерол. Бие махбодоос нэвтрэх, хэрэглэх, ялгаруулах замууд. Цусан дахь холестерины хэмжээ. Холестерины биосинтез, түүний үе шатууд. Синтезийн зохицуулалт.

Бие дэх холестерины сан, түүнийг хэрэглэх арга, ялгаруулах арга.

1. Урвалын механизм

2. Эрхтэн өвөрмөц аминотрансфераз шоргоолж ба үйлдэл

3. Трансаминжуулалтын биологийн ач холбогдол

4. Клиникийн практикт аминотрансферазыг тодорхойлох оношлогооны ач холбогдол

1. Исэлдэлтгүйжүүлэх

74. Амин хүчлийг шууд бус аргаар устгах. Үйл явцын диаграмм, субстрат, фермент, кофактор.

3. Исэлдэлтгүй дэмитрат

76. Мочевин үүсэх оринитины мөчлөг. Процессийн газар болох хими. Үйл явцын эрчим хүчний үр нөлөө, түүний зохицуулалт. Цусны ийлдэс мочевины хэмжээг тодорхойлох, эмнэлзүйн ач холбогдол.

2. Спермидин ба сперминий үүсэх, тэдгээрийн биологийн үүрэг

78. Фенилаланин ба тирозины солилцоо. Өөр өөр эдэд тирозин метаболизмын онцлог шинж чанарууд.

79. Эс хоорондын харилцааны дотоод шүүрэл, паракрин, автокрин систем. Бодисын солилцооны зохицуулалтын системд гормоны үүрэг. Санал хүсэлтийн дагуу дааврын синтезийг зохицуулах.

80. Гормоны химийн бүтэц, биологийн функцээр ангилах.

1. Гормонуудыг химийн бүтцээр нь ангилах

2. Гормоныг биологийн функцээр ангилах

1. Рецепторуудын ерөнхий шинж чанарууд

2. Рецепторуудын тоо, үйл ажиллагааны зохицуулалт

82. Хоёрдогч зуучлагчийн хувьд цикл амф ба хмф. Гормоны нөлөөг илэрхийлэх уургийн киназыг идэвхжүүлж, уургийн фосфоржуулалт.

3. Ион сувагтай холбоотой рецептороор дамжуулан дохио дамжуулах

85. Гипоталамус ба өнчин тархины булчирхайн даавар, химийн шинж чанар ба биологийн үүрэг.

2. Кортиколиберин

3. Гонадолиберин

4. Соматолиберин

5 соматостатин

1. Өсөлтийн даавар, пролактин

2. Тиротропин, лютеинжүүлэгч даавар ба фолликулыг өдөөдөг даавар

3. Пропиомеланокортинаас үүссэн дааврын бүлэг

4. Өнчин тархины булчирхайн арын дэлбээний даавар

86. Усны давсны солилцооны зохицуулалт. Альдостерон ба вазопрессины бүтэц, үйл ажиллагааны механизм, үйл ажиллагаа. Ренин-ангиотензин-альдостероны системийн үүрэг. Тосгуурын натриуретик хүчин зүйл.

1. Антидиуретик дааврын нийлэгжилт ба шүүрэл

2. Үйлдлийн механизм

3. Чихрийн шижин

1. Альдостероны үйл ажиллагааны механизм

2. Усны давсны солилцоог зохицуулахад ренин-ангиотензин-альдостероны системийн үүрэг

3. Биеийн шингэн алдалтын үед цусны хэмжээг сэргээх

4. Hyperaldosterontium

87. Кальци ба фосфатын ионуудын солилцооны зохицуулалт. Паратироид даавар, кальцитонин ба кальцитриолын бүтэц, биосинтез ба үйл ажиллагааны механизм.Рахит, гипо-, гиперпаратиреозын шалтгаан, илрэл.

1. ptg-ийн синтез ба шүүрэл

2. Кальци, фосфатын солилцоог зохицуулахад паратироид дааврын үүрэг

3. Гиперпатиреиризм

4. Гипопаратиреоз

1. Кальцитриолын бүтэц ба нийлэгжилт

2. Кальцитриолын үйл ажиллагааны механизм

3. Рахит

2. Инсулины биологийн функцууд

3. Инсулины үйл ажиллагааны механизм

1. Инсулинаас хамааралтай чихрийн шижин

2. Инсулины хамааралгүй чихрийн шижин

1. Чихрийн шижин өвчний шинж тэмдэг

2. Чихрийн шижин өвчний хурц хүндрэлүүд. Чихрийн шижингийн комыг хөгжүүлэх механизм

3. Чихрийн шижин өвчний хожуу үеийн хүндрэлүүд

1. Иодотиронины биосинтез

2. Иодотиронины синтез ба шүүрлийн зохицуулалт

3. Иодотиронины үйл ажиллагааны механизм ба биологийн функцууд

4. Бамбай булчирхайн өвчин

90. Бөөрний дээд булчирхайн дааврын даавар (кортикостероидууд). Тэдний эсийн бодисын солилцоонд үзүүлэх нөлөө. Бөөрний дээд булчирхайн гипо ба гиперфункцийн үед метаболизм өөрчлөгддөг.

3. Бөөрний дээд булчирхайн бор гадаргын гипо- ба гиперфункцтай бодисын солилцооны өөрчлөлт

91. Бөөрний дээд булчирхайн булчирхайн даавар. Катехоламины шүүрэл. Катехоламины үйл ажиллагааны механизм ба биологийн функцууд. Бөөрний дээд булчирхайн эмгэг.

1. Катехоламины синтез ба шүүрэл

2. Катехоламины үйл ажиллагааны механизм ба биологийн функцууд

3. Бөөрний дээд булчирхайн эмгэг

1. Микросомын электрон дамжуулах гинжин хэлхээний үндсэн ферментүүд

2. Цитохром p450-ийн үйл ажиллагаа

3. Микросомын исэлдэлтийн системийн шинж чанарууд

Зураг: 6-15. ATP синтазын бүтэц, үйл ажиллагааны механизм. A - F 0 ба F 1 - ATP синтазын цогцолборууд, F 0 нь полипептидийн гинжийг агуулдаг бөгөөд энэ нь мембранаар дамжин өнгөрөх суваг үүсгэдэг. Энэ сувгаар протонууд мембраны завсраас матриц руу буцаж ирдэг; уураг F 1 нь мембраны дотоод талаас матриц руу цухуйж, 9 дэд нэгдлийг агуулдаг бөгөөд 6 нь 3 хос α ба β ("толгой") үүсгэдэг ба γ, δ ба 3 гэсэн 3 дэд хэсгээс бүрдэх үндсэн хэсгийг хамардаг. γ ба ε нь хөдлөх чадвартай бөгөөд тогтсон толгой дотор эргэлддэг саваа үүсгэдэг ба F0 цогцолбортой холбогддог. Α ба β хос дэд хэсгүүдээс үүссэн идэвхтэй төвүүдэд ADP, органик бус фосфат (P i) ба ATP-ийн холболт үүсдэг. B - ATP синтезийн каталитик мөчлөг нь 3 үе шатыг агуулдаг бөгөөд тус бүр нь 3 идэвхтэй төвд ээлжлэн явагдана: 1 - ADP ба H 3 PO 4-ийн холболт; 2 - ATP-ийн фосфоангидридын холбоо үүсэх; 3 - эцсийн бүтээгдэхүүнийг гаргах. Протоныг F 0 сувгаар матриц руу шилжүүлэх бүрт бүх 3 идэвхтэй төвүүд нь мөчлөгийн дараагийн үеийг хурдасгадаг. Цахилгаан химийн потенциалын энерги нь саваа эргүүлэхэд зарцуулагддаг бөгөөд α- ба β-дэд хэсгүүдийн тохируулга мөчлөгөөр өөрчлөгдөж, ATP нийлэгждэг.

3. Исэлдэлтийн фосфоржуулалтын коэффициент

CPE дахь NADH молекулын исэлдэлт нь 3 ATP молекул үүсэхтэй хамт явагддаг; FAD хамааралтай дегидрогеназаас электронууд эхний коньюгацийн цэгийг тойрч KoQ дээр CPE-д ордог. Тиймээс зөвхөн 2 ATP молекул үүсдэг. ADP-ийг фосфоржуулахад ашигласан фосфорын хүчил (P) -ийн харьцааг амьсгалахад шингэсэн хүчилтөрөгчийн атом (O) -тай харьцуулсан харьцааг исэлдэлтийн фосфоржуулалтын коэффициент гэж нэрлэдэг ба P / O гэж тэмдэглэнэ. Тиймээс NADH-ийн хувьд Р / О \u003d 3, сукцинатын хувьд Р / О - 2. Эдгээр утгууд нь ATP-ийн нийлэгжилтийн онолын дээд хэмжээг тусгадаг бөгөөд үнэн хэрэгтээ энэ утга нь бага байдаг.

49. Электрон тээврийн гинжин хэлхээний зохицуулалт (амьсгалын замын хяналт). Эдийн амьсгалыг салгаж, исэлдэлтийн фосфоржуулалт. Эдийн амьсгалыг терморегуляцын үйл ажиллагаа. Бор өөхний эдэд энергийн солилцооны термоген функц.

4. Амьсгалын замын хяналт

Митохондрийн доторх субстратын исэлдэлт ба ADP-ийн фосфоржуулалт нь хоорондоо нягт уялдаатай байдаг. ATP-ийн хэрэглээний түвшин нь CPE дахь электрон урсгалын хурдыг хянадаг. Хэрэв ATP-ийг ашигладаггүй бөгөөд түүний эс дэх концентраци нэмэгддэг бол хүчилтөрөгч рүү чиглэсэн электронуудын урсгал зогсдог. Нөгөөтэйгүүр, ATP-ийн хэрэглээ ба ADP болж хувирах нь субстратын исэлдэлт ба хүчилтөрөгчийн шингээлтийг нэмэгдүүлдэг. Митохондрийн амьсгалын эрчмийн ADP концентрацаас хамаарлыг амьсгалын хяналт гэж нэрлэдэг. Амьсгалыг хянах механизм нь өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлогддог бөгөөд түүний үйл ажиллагааны үр дүнд ATP синтезийн хурд нь эсийн энергийн шаардлагад нийцдэг. Нүдэнд агуулагдах ATP-ийн нөөц байхгүй байна. Эд эс дэхь ATP / ADP-ийн харьцангуй концентраци нь нарийн хязгаарт хэлбэлздэг бол эсийн эрчим хүчний хэрэглээ, өөрөөр хэлбэл. ATP ба ADP-ийн мөчлөгийн эргэлтийн давтамж хэдэн арван удаа өөрчлөгдөж болно.

B. Митохондрийн мембранаар ATP ба ADP-ийг тээвэрлэх

Ихэнх эукариот эсүүдэд ATP-ийн үндсэн хэмжээг нэгтгэх нь митохондрийн дотор үүсдэг ба ATP-ийн гол хэрэглэгчид түүний гадна талд байрладаг. Нөгөөтэйгүүр, митохондрийн матрицад ADP-ийн хангалттай концентрацийг хадгалах ёстой. Эдгээр цэнэглэгдсэн молекулууд нь мембраны липидийн давхаргаар бие даан нэвтрэх боломжгүй юм. Дотор мембран нь цэнэглэгдсэн ба гидрофилийн бодисыг нэвтрүүлдэггүй боловч ийм молекулыг цитозолоос матриц руу, матрицаас цитозол руу шилжүүлэн дамжуулдаг тодорхой хэмжээний тээвэрлэгч агуулдаг.

Мембран дотор эдгээр метаболитуудыг мембранаар дамжуулдаг ATP / ADP антипортер уураг байдаг (Зураг 6-16). ADP молекул нь ATP молекул матрицаас гарсан тохиолдолд л митохондрийн матрицад ордог.

Энэхүү солилцооны хөдөлгөгч хүч нь CPE-ийн дагуу электрон дамжуулах мембраны потенциал юм. Тооцооллоос харахад протоны потенциалын чөлөөт энергийн дөрөвний нэг орчим нь ATP ба ADP тээвэрлэхэд зарцуулагддаг. Бусад тээвэрлэгчид мөн цахилгаан химийн градиентийн энергийг ашиглаж болно. ATP-ийн нийлэгжилд шаардлагатай органик бус фосфатыг митохондрид ингэж шилжүүлдэг. Ca 2+ -ийг матриц руу зөөх чөлөөт энергийн шууд эх үүсвэр нь ATP-ийн энерги биш харин протон потенциал юм.

B. Амьсгал ба фосфоржуулалтыг нэгтгэх

Зарим химийн бодисууд (протонофорууд) нь ATP синтазын протон сувгуудыг тойрч, мембранаар мембранаар дамжин мембраны завсраас протон эсвэл бусад ион (ионофор) дамжуулж чаддаг. Үүний үр дүнд цахилгаан химийн потенциал алга болж, ATP-ийн синтез зогсдог. Энэ үзэгдлийг амьсгалын диссоциаци ба фосфоржуулалт гэж нэрлэдэг. Холболтын үр дүнд ATP-ийн хэмжээ буурч, ADP нэмэгддэг. Энэ тохиолдолд NADH ба FADH 2-ийн исэлдэлтийн хурд нэмэгдэж, шингэсэн хүчилтөрөгчийн хэмжээ нэмэгдэх боловч энерги дулаан хэлбэрээр ялгарч, P / O харьцаа огцом буурна. Дүрмээр бол салгах чадвар нь мембраны липидийн давхаргаар амархан дамждаг липофилийн бодис юм. Эдгээр бодисуудын нэг нь 2,4-динитрофенол бөгөөд ионжуулсан хэлбэрээс ионжоогүй хэлбэрт амархан шилжиж, мембраны завсарт протон бэхэлж матриц руу шилжүүлдэг.

Хосолсон жишээнүүд нь зарим эмүүд байж болно, жишээлбэл дикумарол - антикоагулянт буюу метаболитууд, биед үүсдэг, билирубин - катаболик бүтээгдэхүүн, тироксин - гормон бамбай булчирхай... Эдгээр бүх бодисууд нь зөвхөн өндөр концентрацтай байх үед салгах чадварыг харуулдаг.

D. CPE-ийн дулааны зохицуулалтын функц

ATP молекулуудын синтез нь CPE-ийн дагуу шилжүүлсэн электронуудын нийт энергийн 40-45% -ийг зарцуулдаг бөгөөд 25% -ийг мембранаар дамжуулах ажилд зарцуулдаг. Үлдсэн энерги нь дулаан болж тархдаг бөгөөд халуун цуст амьтад биеийн температурыг барихад ашигладаг. Нэмж дурдахад амьсгал ба фосфоржилтыг салгахад нэмэлт дулаан үүсэх тохиолдол гардаг. Исэлдүүлэгч фосфоржуулалтыг салгах нь биологийн хувьд ашигтай байдаг. Энэ нь хүйтэнд дасан зохицох явцад шинэ төрсөн нярай, ичээндээ байгаа амьтад болон бүх хөхтөн амьтдын биеийн температурыг хадгалах дулааныг үүсгэдэг. Шинээр төрсөн нярайд, мөн ичээндээ байгаа амьтдын хувьд амьсгалын болон фосфоржуулалтыг салгах замаар дулааны үйлдвэрлэлд мэргэшсэн тусгай эд байдаг - бор өөх. Бор өөхөнд олон митохондри байдаг. Митохондрийн мембранд ATP синтазтай харьцуулахад амьсгалын замын ферментийн илүүдэл их байдаг. Бүх уургийн 10 орчим хувь нь уураг (RB-1) гэж нэрлэгддэг термогенин юм. Бор өөх нь шинэ төрсөн нярайд байдаг боловч насанд хүрэгчдэд бараг байдаггүй. IN өнгөрсөн жил Бор өөхний эдийн RB-1-тэй төстэй бүтэцтэй, хөхтөн амьтдын янз бүрийн эрхтэн, эд эсийн митохондрид уусдаг уураг байгааг харуулсан баримтууд гарч ирэв. Түүний бүтцэд термогенин нь ATP / ADP antiporter-тэй ойролцоо боловч энэ нь холбогч болж үйлчилдэг өөхний хүчил анионуудыг зөөх чадвараа хадгалсан боловч нуклеотид тээвэрлэх чадваргүй юм.

Мембраны гадна талд өөхний хүчлийн анион нь протон хавсарч, улмаар мембраныг гатлана; мембраны дотоод талд энэ нь салж, протоныг матрицад өгч, улмаар протоны градиентийг бууруулдаг. Үүссэн анионыг мембраны гадна талд ATP / ADP антипортероор буцааж өгдөг.

Хөргөх нь симпатик мэдрэлийн төгсгөлөөс норэпинефрин ялгаралтыг идэвхжүүлдэг. Үүний үр дүнд өөх тосны эдэд липаза идэвхжиж, өөх тосны агуулахаас өөх тос дайчлагдана. Үүссэн чөлөөт тосны хүчлүүд нь зөвхөн "түлш" төдийгүй, амьсгал ба фосфоржуулалтыг зохицуулах чухал зохицуулагч болдог.

H + дамжуулагч ATP синтез нь дор хаяж 13 дэд нэгжийн мембранд суурилуулсан протон суваг (F 0) гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ каталитик дэд нэгдэл (F 1) матрицад үйлчилдэг. Каталитик хэсгийн "толгой" нь гурван α- ба гурван β-дэд нэгдлүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн хооронд гурван идэвхтэй төв байрладаг. Бүтцийн "их бие" нь F 0-полипептид ба толгойн γ-, δ- ба ε-дэд хэсгүүдийн нөлөөгөөр үүсдэг.

Каталитик мөчлөгийг гурван үе шатанд хуваадаг бөгөөд тус бүр нь гурван идэвхтэй хэсэгт ээлжлэн явагддаг. Нэгдүгээрт, ADP (ADP) ба P 1 (1) -ийг холбож, дараа нь фосфоангидридын холбоо (2) үүсч, эцэст нь (3) урвалын эцсийн бүтээгдэхүүн гарна. Протоныг F 0 уургийн сувгаар матриц руу шилжүүлэх бүрт бүх гурван идэвхтэй төвүүд урвалын дараагийн шатыг хурдасгадаг. Протон тээвэрлэх энерги нь юун түрүүнд γ-дэд нэгжийг эргүүлэхэд зарцуулагддаг бөгөөд α- ба β-дэд нэгдлүүдийн тохируулга мөчлөгөөр өөрчлөгддөг гэж үздэг.

"ATP синтез" хэсгийн нийтлэлүүд:

• B. ATP синтез

2012-2019. Харааны биохими. Молекулын биологи. Аммиак. Ферментүүд ба тэдгээрийн шинж чанарууд.

Өнгөний схем хэлбэрээр харааны хэлбэрээр бичсэн лавлах ном нь бүх биохимийн процессыг тодорхойлдог. Биохимийн чухал химийн нэгдлүүд, тэдгээрийн бүтэц, шинж чанар, тэдгээрийн оролцоотой үндсэн процессууд, түүнчлэн механизм, биохимийн талаар авч үзье. чухал үйл явц ан амьтанд. Хими, биологи, анагаахын их сургуулийн оюутан, багш нар, биохимич, биологич, эмч, мөн амьдралын үйл явцыг сонирхдог бүх хүмүүст зориулав.

Амьсгалын ферментийн ажлыг дууддаг нөлөөгөөр зохицуулдаг амьсгалын хяналт.

Цахилгаан химийн градиент нь амьсгалын гинжин хэлхээний дагуух электронуудын хөдөлгөөний хурданд шууд нөлөө үзүүлдэг (өөрөөр хэлбэл амьсгалын хэмжээ). Эргээд, градиентийн хэмжээ шууд хамаарна aTP / ADP харьцаа, нүдэнд байгаа тоон нийлбэр нь бараг тогтмол байдаг ([ATP] + [ADP] \u003d const). Катаболик урвал нь ATP ба ADP-ийн түвшинг тогтмол байлгахад чиглэгддэг.

Протоны градиентийн өсөлт нь ADP-ийн хэмжээ буурч, ATP хуримтлагдахад тохиолддог ( амралтын байдал), өөрөөр хэлбэл хэзээ ATP синтаз нь субстратаас хасагдаж, H + ионууд митохондрийн матрицад нэвтрэхгүй.... Энэ тохиолдолд градиентийн дарангуйлах нөлөө нэмэгдэж, гинжний дагуух электронуудын хөдөлгөөн удааширдаг... Ферментийн цогцолборууд буурсан төлөвт хэвээр байна. Үүний үр дагавар нь I ба II цогцолбор дахь NADH ба FADH 2-ийн исэлдэлт буурч, NADH-ийн оролцоотой CTX ферментийг дарангуйлах явдал юм. катаболизмыг удаашруулах торонд.

Электрохимийн градиент ба электрон хурд

Протоны градиент буурах нь ATP-ийн нөөц шавхагдаж, ADP илүүдэлтэй үед тохиолддог, i.e. эс ажиллаж байх үед... Энэ тохиолдолд aTP синтаз нь идэвхтэй ажиллаж байгаа бөгөөд H + ионууд F o сувгаар матриц руу дамждаг... Энэ тохиолдолд протоны градиент аяндаа буурч, гинжин хэлхээний дагуух электронуудын урсгал нэмэгдэж, улмаар H + ионуудыг мембран хоорондын орон зайд шахах нь нэмэгдэж, ATP синтазаар дамжин ATP-ийн синтезээр хурдан "живэх" болно. I ба II ферментийн цогцолборууд нь NADH ба FADH 2 (электрон эх үүсвэр болгон) исэлдэлтийг сайжруулдаг. nADH-ийн дарангуйлах нөлөөг арилгана нимбэгийн хүчил мөчлөг ба пируват дегидрогеназын цогцолбор. Үр дүнд нь - катаболик урвал идэвхждэг нүүрс ус, өөх тос.

Аденозин трифосфорын хүчил-ATP - аливаа амьд эсийн заавал байлгах эрчим хүчний бүрэлдэхүүн хэсэг. ATP нь аденины азотын суурь, рибозын сахар, фосфорын хүчил молекулын гурван үлдэгдэлээс бүрдэх нуклеотид юм. Энэ бол тогтворгүй бүтэц юм. IN бодисын солилцооны үйл явц фосфорын хүчлийн үлдэгдэл нь фосфорын хүчлийн хоёр ба гурав дахь үлдэгдлийн хоорондох энерги ихтэй боловч эмзэг холбоогоор тасарч дараалан задардаг. Фосфорын хүчил нэг молекулыг салгахад ойролцоогоор 40 кДж энерги ялгардаг. Энэ тохиолдолд ATP нь аденозин дифосфорын хүчил (ADP) болж хувирдаг ба ADP-ээс фосфорын хүчлийн үлдэгдэл цаашид задарснаар аденозин монофосфорын хүчил (AMP) үүсдэг.

ATP-ийн бүтцийн схем ба түүнийг ADP болгон хувиргах (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Хүснэгтэд биологи. М., 2000 )

Үүний үр дүнд ATP нь эсийн нэг төрлийн энергийн хуримтлуулагч бөгөөд задарвал "ялгардаг". ATP-ийн задрал нь уураг, өөх тос, нүүрс ус, эсийн бусад чухал үйл ажиллагааны синтезийн урвалын явцад үүсдэг. Эдгээр урвал нь бодисын задралын үед гаргаж авдаг энерги шингээлтээр явагддаг.

ATP-ийг нэгтгэдэг митохондрийн үед хэд хэдэн үе шатанд. Эхнийх нь бэлтгэл - алхам тутамд тодорхой ферментийн оролцоотойгоор алхам алхмаар явагдана. Энэ тохиолдолд нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүд нь мономеруудад хуваагдана: уургууд - амин хүчил, нүүрс ус - глюкоз, нуклеин хүчил - нуклеотидууд гэх мэт Эдгээр бодис дахь холбоо тасрах нь бага хэмжээний энерги ялгаруулдаг. Бусад ферментийн нөлөөн дор үүссэн мономерууд нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус хүртэл илүү энгийн бодис үүсэх замаар цааш задрах боломжтой байдаг.

Схем Эсийн автохондрийн ATP нийлэгжилт

ЯЛГАРУУЛАЛТЫН ҮЕД БАЙГУУЛАЛТ, ЭНЕРГИЙН ХЭРЭГЖҮҮЛЭГЧИЙН Схемийн талаархи тайлбар

I үе шат - бэлтгэл ажил: хоол боловсруулах эрхтний ферментийн нөлөөгөөр нарийн төвөгтэй органик бодисууд энгийн зүйлүүдэд хуваагддаг бол зөвхөн дулааны энерги ялгардаг.
Уураг -\u003e амин хүчил
Өөх тос- > глицерин ба өөхний хүчил
Цардуул -\u003e глюкоз

II үе шат - гликолиз (хүчилтөрөгчгүй): гиалоплазмд явагддаг, мембрантай холбоогүй; үүнд ферментүүд оролцдог; глюкоз хуваагдалд ордог:

Мөөгөнцрийн мөөгөнцөрт глюкозын молекул хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр хувирдаг этилийн спирт ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл (архины исгэх):

Бусад бичил биетний хувьд гликолиз нь ацетон, цууны хүчил гэх мэтээр төгсөж болно. Бүх тохиолдолд нэг глюкозын молекулын задрал нь хоёр ATP молекул үүсэхтэй хамт явагддаг. Глюкозын аноксик задралын явцад энергийн 40% -ийг АТФ молекулд химийн холбоо хэлбэрээр хадгалж үлдсэн хэсгийг дулаан хэлбэрээр ялгаруулдаг.

III үе шат - гидролиз (хүчилтөрөгч): энэ нь митохондрид явагддаг, митохондрийн матриц ба дотоод мембрантай холбоотой, ферментүүд оролцдог, сүүний хүчил задралд ордог: CsH6Os + 3H20 -\u003e 3CO2 + 12H. Митохондрогоос CO2 (нүүрстөрөгчийн давхар исэл) хүрээлэн буй орчинд ялгардаг. Устөрөгчийн атом нь урвалын гинжин хэлхээнд багтдаг бөгөөд эцсийн үр дүн нь ATP-ийн синтез юм. Эдгээр урвалууд дараах дарааллаар явагдана.

1. Устөрөгчийн атом H нь зөөвөрлөгч ферментийн тусламжтайгаар криста үүсгэдэг дотоод митохондрийн мембранд орж, исэлддэг: H-e -\u003e H +

2. Устөрөгчийн протон H + (катион) -ийг тээвэрлэгчид криста мембраны гаднах гадаргуу руу аваачдаг. Протоны хувьд энэ мембран нь ус нэвтрүүлдэггүй тул мембраны завсарт хуримтлагдаж, протоны усан сан үүсгэдэг.

3. Устөрөгчийн электронууд д кристагийн мембраны дотоод гадаргуу руу шилжиж, оксидазын ферментийг ашиглан хүчилтөрөгчтэй нэн даруй хавсарч, сөрөг цэнэгтэй идэвхтэй хүчилтөрөгч (анион) үүсгэдэг: O2 + e -\u003e O2-

4. Мембраны хоёр талын катион ба анионууд эсрэг тэсрэг цахилгаан орон үүсгэж, потенциалын ялгаа 200 мВ хүрэхэд протон суваг ажиллаж эхэлнэ. Энэ нь криста үүсгэдэг дотоод мембранд баригдсан ATP синтетазын ферментийн молекулуудад тохиолддог.

5. Протоны сувгаар устөрөгчийн протон H +митохондри руу яаран орж, бий болгох өндөр түвшин эрчим хүч, ихэнх нь Энэ нь ADP ба F (ADP + F -\u003e ATP) болон протоны ATP-ийн синтезэд ордог H + идэвхтэй хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцэж ус ба молекул 02 үүсгэдэг.
(4H ++ 202- -\u003e 2H20 + 02)

Тиймээс бие махбодийн амьсгалах явцад митохондрид орох O2 нь устөрөгчийн протоныг H-тэй холбоход шаардлагатай байдаг.Электрон тээврийн гинжин хэлхээний үйл ажиллагаа зогссон тул митохондрийн бүх процесс зогсдог. Ерөнхий хариу үйлдэл III үе шат:

(2CzNboz + 6Oz + 36ADP + 36F ---\u003e 6CO2 + 36ATP + + 42H20)

Нэг глюкозын молекулыг задалсны үр дүнд 38 ATP молекул үүсдэг: II шатанд - 2 ATP ба III шатанд - 36 ATP. Үүссэн ATP молекулууд митохондрияас хальж, энерги шаардагдах бүх эсийн процесст оролцдог. Хагалах, ATP нь энергиэс татгалзаж (нэг фосфатын холбоо нь 40 кДж агуулдаг) ба ADP ба F (фосфат) хэлбэрээр митохондрид буцаж ирдэг.

ATP synthase (H + -ATP-ase) нь дотоод митохондрийн мембраны салшгүй уураг юм. Энэ нь амьсгалын гинжин хэлхээний ойролцоо байрладаг. ATP синтаз нь F 0 ба F 1 гэж тэмдэглэгдсэн 2 уургийн цогцолбороос бүрдэнэ (Зураг 6-15).

Зураг: 6-15. ATP синтазын бүтэц, үйл ажиллагааны механизм. A - F 0 ба F 1 - ATP синтазын цогцолборууд, F 0 нь полипептидийн гинжийг агуулдаг бөгөөд энэ нь мембранаар дамжин өнгөрөх суваг үүсгэдэг. Энэ сувгаар протонууд мембраны завсраас матриц руу буцаж ирдэг; уураг F 1 нь мембраны дотоод талаас матриц руу цухуйж, 9 дэд нэгжийг агуулдаг бөгөөд 6 нь 3 хос α ба β ("толгой") үүсгэдэг ба part, δ ба 3 гэсэн 3 дэд хэсгээс бүрдэх үндсэн хэсгийг хамардаг. γ ба ε нь хөдлөх чадвартай бөгөөд тогтсон толгой дотор эргэлддэг саваа үүсгэдэг ба F0 цогцолбортой холбогддог. Α ба β хос дэд хэсгүүдээс бүрдсэн идэвхтэй төвүүдэд ADP, органик бус фосфат (P i) ба ATP холбодог. B - ATP синтезийн каталитик мөчлөг нь 3 үе шатыг агуулдаг бөгөөд тус бүр нь 3 идэвхтэй төвд ээлжлэн явагддаг: 1 - ADP ба Н 3 РО 4-ийн холболт; 2 - ATP-ийн фосфоангидридын холбоо үүсэх; 3 - эцсийн бүтээгдэхүүнийг гаргах. Протоныг F 0 сувгаар матриц руу шилжүүлэх бүрт бүх 3 идэвхтэй төвүүд нь мөчлөгийн дараагийн үеийг хурдасгадаг. Цахилгаан химийн потенциалын энерги нь саваа эргүүлэхэд зарцуулагддаг бөгөөд α- ба β дэд хэсгүүдийн тохируулга мөчлөгөөр өөрчлөгдөж ATP нийлэгждэг.

3. Исэлдэлтийн коэффициент
фосфоржуулалт

CPE дахь NADH молекулын исэлдэлт нь 3 ATP молекул үүсэхтэй хамт явагддаг; FAD хамааралтай дегидрогеназаас электронууд эхний коньюгацийн цэгийг тойрч KoQ дээр CPE-д ордог. Тиймээс зөвхөн 2 ATP молекул үүсдэг. ADP-ийг фосфоржуулахад ашигласан фосфорын хүчил (P) -ийн харьцааг амьсгалах явцад шингэсэн хүчилтөрөгчийн атом (O) -тай харьцуулсан харьцааг исэлдэлтийн фосфоржуулалтын коэффициент гэж нэрлэдэг ба P / O гэж тэмдэглэнэ. Тиймээс NADH-ийн хувьд Р / О \u003d 3, сукцинатын хувьд Р / О - 2. Эдгээр утгууд нь ATP-ийн нийлэгжилтийн онолын дээд хэмжээг тусгадаг, үнэндээ энэ утга нь бага юм.

Электрон тээврийн гинжин хэлхээний зохицуулалт (амьсгалын замын хяналт). Эдийн амьсгалыг салгаж, исэлдэлтийн фосфоржуулалт. Эдийн амьсгалыг терморегуляцын үйл ажиллагаа. Бор өөхний эдэд энергийн солилцооны термоген функц.

Амьсгалын замын хяналт

Митохондрийн доторх субстратын исэлдэлт ба ADP-ийн фосфоржуулалт нь хоорондоо нягт уялдаатай байдаг. ATP-ийн хэрэглээний хэмжээ нь CPE дахь электрон урсгалын хурдыг хянадаг. Хэрэв ATP-ийг ашигладаггүй бөгөөд түүний эс дэх концентраци нэмэгддэг бол хүчилтөрөгч рүү чиглэсэн электронуудын урсгал зогсдог. Нөгөөтэйгүүр, ATP-ийн хэрэглээ ба ADP болж хувирах нь субстратын исэлдэлт ба хүчилтөрөгчийн шингээлтийг нэмэгдүүлдэг. Митохондрийн амьсгалын эрчмийн ADP концентрацаас хамаарлыг амьсгалын хяналт гэж нэрлэдэг. Амьсгалыг хянах механизм нь өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлогддог бөгөөд түүний үйл ажиллагааны үр дүнд ATP-ийн нийлэгжилтийн хэмжээ нь эсийн энергийн шаардлагад нийцдэг. Нүдэнд агуулагдах ATP-ийн нөөц байхгүй байна. Эдэд агуулагдах ATP / ADP-ийн харьцангуй концентраци нь нарийн хязгаарт хэлбэлздэг бол эсийн эрчим хүчний хэрэглээ, өөрөөр хэлбэл. ATP ба ADP-ийн мөчлөгийн эргэлтийн давтамж хэдэн арван удаа өөрчлөгдөж болно.