Презентация «Тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование. Микросомальное и перекисное окисление»
Смотреть слайды в полном размере 
Вы можете ознакомиться с презентацией онлайн, просмотреть текст и слайды к ней, а также, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати. Документ содержит 66 слайдов и доступен в формате ppt. Размер файла: 2.62 MB
Pic.1
Биологическое окисление - 2 Тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование. Микросомальное и перекисное окисление Проф. А. И. Грицук
Pic.2
Биоэнергетика М. Мир, 1985 г
Pic.3
Содержание Роль и регуляция ЦТК Пути потребления О2 в организме Структура и функция Мх Окислительное фосфорилирование Микросомальное окисление Пероксидазный путь Монооксигеназные системы …
Pic.4
Роль ЦТК Энергетическая 1 оборот ЦТК = 12 ATP. Пластическая -KG glu. OA asp. Succinyl-CoA heme. Регуляторная ЦСМ (образование мочевины в печенм) связан с ЦТК.
Pic.5
Пластическая роль ЦТК
Pic.6
Регуляторная роль «велосипеда Кребса»
Pic.7
Пути утилизации О2 в организме
Pic.8
Биологическое окисление (БO) Окисление – процесс отнятия электронов Восстановление – их присоединение Биологическое окисление может происходить без участия молекулярного кислорода Тканевое дыхание – …
Pic.9
Биомедицинское значение БО Основа жизнедеятельности обеспечивает антиэнтропийную функцию организма O2 внедряется в структуру различных субстратов с помощью ферментов оксигеназ Многие лекарства, …
Pic.10
Pic.11
Превращение энергии: Митохондрии После цитозольной стадии БО, энергия производится из частично окисленных молекул углеводов и используется для производства АТФ Производства энергии более эффективно …
Pic.12
Митохондрии: локализация в клетке Митохондрии: вытянутые цилиндры, 0. 5 - 1. 0 m. В живых клетках Мх мобмльные и пластичные органеллы, постоянно изменяющие форму, способные к делению и слиянию в …
Pic.13
Общая структура Мх
Pic.14
Сравнительная характеристика мембран Мх Наружная мембрана МАО (моноаминооксидаза) Элонгаза ЖК Холинфосфотрансфераза Фосфолипаза А Matrix Ферменты ЦТК Ферменты ˘β-окисл ЖК ПВК-карбоксилаза ГДГ
Pic.15
Липидный состав мембран Мх Внутренняя мембрана: содержит 70 % белка и 30 % липидов Специфический ФЛ - кардиолипин Мало холестерола и сфинголипидов
Pic.16
Общая структура ДЦ Мх
Pic.17
Электрон-транспортная (дыхательная) цепь ЭТЦ (ДЦ) В Мх содержатся ферментные ансамбли - ЭТЦ ДЦ (до 70 белков) транспортирующие восстановленные эквиваленты и направляющие их на финальную реакцию с О2 …
Pic.18
Pic.19
Отношение P/O P/O количественный показатель степени сопряжения ОФ Отношение P/O отражает кол-во молекул Фн, пошедших на образование АТФ к количеству поглощенных атомов кислорода При транспорте …
Pic.20
Структура ДЦ : Обзор
Pic.21
Электрон-транспортная (дыхательная) цепь ЭТЦ (ДЦ)
Pic.22
Функции ДЦ Общая финальная стадия БО всех аэробных клеток NAD+ и FAD восстановленные до NADH+ H+ и FADH2 в окислительных реакциях в ДЦ реокисляются до NAD+ и FAD В сопрягающих комплексах (I, III и …
Pic.23
Механизм образования АТФ в Мх (гипотезы сопряжения ТД и ОФ) Химического сопряжения (Слейтер) Конформационного сопряжения (Бойер) Хемиосмотического сопряжения (Митчел, 1961) Нобелевская премия 1978 г
Pic.24
Хемиосмотическое сопряжение Общий путь используется Мх, хлоропластами и прокариотами для производства энергии на биологические нужды Хемиосмотическое сопряжение отражает связь между химическими …
Pic.25
Комплекс I (NADH-CoQ reductase)
Pic.26
Коэнзим Q10 (КoQ10) или Убихинон КoQ10 компонент расположенный в «середине» ДЦ транспортирует электроны с NADH, с сукцината, ацил-КоА и α-глицерофосфата
Pic.27
КoQ10 Окисляется цитохромами Это коллектор электронов нескольких FAD-зависимых ДГ
Pic.28
Комплекс II (Сукцинат-КoQ редуктаза) или СДГ Комплекс II содержит FAD и 7-8 Fe-S белков в 3 кластерах Комплекс II СДГ, одновременно фермент ЦТК и интегральный белок внутренней мембраны Мх Масса СДГ …
Pic.29
Комплекс II и III КoQ акцептирует электроны с обеих комплексов I и II и переносит на комплекс III.
Pic.30
Q-цикл (1/2) The electron transfer pathway following oxidation of the first UQH2 at the Qp site near the cytosolic face of the membrane.
Pic.31
Q-cycle (2/2) The pathway following oxidation of a second UQH2.
Pic.32
Комплекс IV: Цитохром c Оксидаза Комплекс IV назван Цитохром c Оксидазой потому что акцептирует электроны с цитохрома с и направляет для 4-х электронного восстановления O2 до H2O
Pic.33
Комплекс V H+-АТФ-аза (АТФ-синтаза ) Ионные градиенты на внутренней мембране - форма хранения биологически конвертируемой энергии, которая совершает полезную работу, когда поток ионов идет в обратном …
Pic.34
Структура протонного градиента Δ μН+ состоит из Δ Ψ и ΔрН+ Величина Δ μН+ ≈ 180 мВ (≈ 250 кВ/см2 внутр мембраны Мх) ΔрН+ составляет ≈ 1 рН Рассеить энергию Δ μН+ (разобщить ОФ) можно воздействуя на …
Pic.35
ATФ/AДФ транслоказа Транспорт АТФ из Мх (ч/з ATФ/AДФ транслоказу) происходит в мембране митохондрии по электро- химическому потенциалу (∆µH)
Pic.36
Функционирование ДЦ
Pic.37
Функциональная схема ДЦ В ДЦ имеется 3 цикла: F-цикл, Q-цикл и O-цикл. Протонные насосы формируют электрохимический градиент H+ Энергия H+ используется для совершения для выполнения полезной …
Pic.38
Inhibitors of Oxidative Phosphorylation
Pic.39
The Structures of Several Inhibitors of ETC and OP
Pic.40
Участки связывания ингибиторов ДЦ и ОФ
Pic.41
Several Uncouplers of OP
Pic.42
Действие разобщителей ОФ 2,4-динитрофенол (2,4-ДНФ), как слабая кислота связывает протон в межмембранном пространстве и переносит его в матрикс Мх (рассеивая энергиюH+ )
Pic.43
2,4-ДНФ снижает H+
Pic.44
Эндогенные разобщители генерируют тепло Некоторые животные в процессе адаптации к холоду, анабиоза, а также новорожденные животные содержат БЖТ и производят большое кол-во тепла за счет разобщения ОФ …
Pic.45
Разобщающие белки Uncoupling Proteins (UCP 1-5) В различных тканях человека и животных выделено 5 видов UCP 1-5, уровень экспрессии и функция которых различна: Разобщение ОФ (регуляция продукции АТФ) …
Pic.46
Нарушения митохондриального ОФ Согласно концепции D. Wallace (1998-2008) любой ткани необходим минимально допустимый (пороговый) уровень производства АТФ Снижение этого уровня ведет к нарушению …
Pic.47
Митохондриальные болезни (Митохондриальная медицина) Мх содержат кольцевую ДНК (mtDNA) 13 белков ДЦ из 1000 белков Мх кодируются в mtDNA. , другие - в ядерной Описаны некоторые заболевания и …
Pic.48
Некоторые Мх заболевания Названия Мх заболеваний образуются путем аббревиатур (сокращений). Клинически протекают в виде комплекса синдромов поражения энергозависимых тканей LHON, Lebers hereditary …
Pic.49
Клинические проявления и лечение Мх заболеваний Манифестация Мышечные судороги и слабость Утомляемость, Лактат-ацидоз, Нарушение функций ЦНС, Нарушение зрения. Лечение Очень трудное и часто мало …
Pic.50
LHON LHON is a hereditary disease that often leads to sudden blindness from death of the optic nerve especially among males. Any one of several point mutations in subunits ND1, 2, 4, 5, and 6 of NADH …
Pic.51
MERRF, MELAS et al. The most frequent (80 – 90%) cause of MERRF, which is characterized by epilepsy and by the appearance of ragged red fibers in stained sections of muscle, is an A → G substitution …
Pic.52
Can Mitochondrial Diseases be Treated? Attempts are being made to improve the function of impaired mitochondria by adding large amounts of ubiquinone, vitamin K, thiamin, riboflavin, and succinate to …
Pic.53
Микросомальное окисление Микросомы (МС) - (микротельца) искусственные везикулы, образованные из обрывков ЭПС в процессе гомогенизации ткани. В мембранах МС расположены микросомальные ДЦ, основные …
Pic.54
Цитохром P450 монооксигеназы важная система детоксикации многих лекарств и гидроксилирования стероидов Цитохром P450 - суперсемейство гем-содержащих монооксигеназ, известно > 1000 ферментов
Pic.55
Cytochrome b5 In liver microsomes, cytochromes P450 are found together with cytochrome b5 and have an important role in detoxification. Benzpyrene, aminopyrine, aniline, morphine, and benzphetamine …
Pic.56
Monooxygenase System (Microsomal Oxidation) The substrate can be oxidized by incorporation of one atom of O2. The enzymes are monooxygenases or cytochrome P450 - also mixed function oxidase. The …
Pic.57
Функционирование микросомальной ДЦ
Pic.58
Роль цитохрома P450 в микросомальном окислении
Pic.59
Механизм микросомального окисления
Pic.60
Цикл цитохрома Р450
Pic.61
Варианты строения микросомальной ДЦ
Pic.62
Перекисные реакции Любые кислород-зависимые процессы сопровождаются образованием АФК В норме при Мх окислении до 5% О2 превращается в АФК, при нарушении функций МХ их продукция резко возрастает …
Pic.63
Мх - продуцент АФК
Pic.64
Механизм образования АФК О2 + е- О2˙+ е- Н2О2 Источником е- является Fe2+, NAD(P)H+H+ , ионизирующее излучение (радиолиз воды), стимуляция МС окисления О2˙ + Н2О2 OH˙ + ОН- + 'О2 АФК …
Pic.65
Антиоксидантная защита (АОЗ) Неферментативная – АО вещества образующие менее активные радикалы и «гасят» цепные реакции (вит А,Е,С, GSH, гис, адреналин, КС, мочевина, билирубин , природные …
Pic.66
Благодарю за внимание
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!
