6
Рис.1. Общая схема обмена веществ и энергии.
1 - пищеварение; 2,4- катаболизм; 3- анаболизм; 5- экзергонические реакции; 6,7- эндергонические реакции.
1. Обмен веществ включает три этапа:
1)поступление веществ в организм;
2) метаболизм, или промежуточный обмен;
3) выделение конечных продуктов обмена
1.1. Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции), а её использование связано с реакциями анаболизма и физиологической активностью организма (эндергонические реакции).
1.2. Центральную роль энергетическом обмене выполняет АТР:
а) в макроэргических связях АТР аккумулируется энергия, выделяемая в процессе катаболизма;
б) энергия АТРиспользуется в реакциях анаболизма и обеспечивает различные виды работы в организме.
2. Процессы катаболизма в клетках животных сопровождаются потреблением кислорода, который необходим для реакций окисления. Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, называются оксидоредуктазами. Их подразделяют на 4 группы:
2.1. Дегидрогеназы катализируют перенос водорода от субстрата (S) на кофермент акцептор (А).
SН2 + А → S + АН2 есть: две основные группы дегидрогеназ, которые различаются по используемым коферментам.
2.1.1. Пиридинзавасимые дегидрогеназы (кофермент НАД+ или НАДФ+). Никотинамид синтезируется в организме из триптофана или поступает с пищей (витамин РР).
2.1.2. Флавиновые дегидрогеназы (кофермент ФАД или ФМН). ФМН и ФАД образуются в организме из рибофлавина (витамин В2).
2.2. Оксидазы – катализируют перенос электронов от S на молекулярный кислород
SН2 +1/2О2 → S + Н2О SН2 +О2 → S + Н2О2.
2.3. Оксигеназы катализирует включение кислорода в молекулу органического субстрата. Их подразделяют на две группы, в зависимости от:
-диоксигеназы, количество атомов кислорода, которое взаимодействует с S:
S + О2→SО2
- монооксигеназы: S -Н + О2 + АН2 → SОН + А + Н2 О
- гидропероксидазы (пероксидазы и каталазы) катализируют разрушение перекиси водорода. 2Н2О2 → 2Н2О +О2.
2.4 Свободнорадикальное окисление
Окисление субстратов свободными радикал-анионами: супероксидом О2· -, Н2О2, и наиболее активным радикалом – гидроксил анионом ОН·
Пути образования свободных радикалов;
- Реакции восстановления кислорода до Н2 О в дыхательной цепи - основной: источник свободных радикалов
- Некоторые метаболические процессы (микросомальное окисление, распад пуриеовых нуклеотидов, фагоцитоз идр.)
Свободные радикалы вызывают образование органических гидропероксидов (ROOH) ДНК, белков и липидов.
ИИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ И СИНТЕЗА АТФ, ИНГИБИТОРЫ И РАЗОБЩИТЕЛИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ.