Патологический оксидативный стресс- долговременный дисбаланс в системе оксиданты/антиоксиданты (патологический процесс)

Наблюдаемый дисбаланс характеризуется повышенным уровнем оксидантов (O₂^•– , H₂O₂, OH^• и др.), но неадекватное повышение активности антиоксидантных ферментов несущественно влияет на выраженность дисбаланса

Биологическое окисление

Переход энергии

Окисление и восстановление являются химическими реакциями, описывающими, соответственно, потерю и приобретение атомами электронов, что происходит сопряжено

Биологическое окисление – окислительно-восстановительные реакции, протекающие в биологических системах при участии ферментов

Чаще всего акцептором электронов является кислород, донором - водород

Переход электронов от восстановителя к окислителю

Количество водорода, входящего в состав белков, жиров и углеводов будет рассматриваться как количество потенциальной энергии вещества

Энергия выделяется в реакциях катаболизма!!!

Общая схема катаболизма

Первый этап катаболизма
(подготовительный)

Биологическая роль подготовительного этапа катаболизма - распад полимеров (белков, жиров, углеводов) в ЖКТ с помощью пищеварительных ферментов до мономеров

Второй этап катаболизма
(внутриклеточный)

Биологическая роль внутриклеточного этапа катаболизма – поступление мономеров в клетку (аминокислот, жирных кислот, глюкозы) и превращение их в центральный метаболит –

Ацетил –Ко-А

Третий этап катаболизма
(митохондриальный)

Биологическая роль митохондриального этапа катаболизма – получение энергии

Ацетил-Ко-А вступает в цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), в результате чего восстанавливаются коферменты НАДН и ФАДН₂, следующие в дыхательную цепь

При транспорте электронов и протонов водорода в дыхательной цепи синтезируется АТФ.

Цикл трикарбоновых кислот

Ключевые моменты ЦТК:

Локализация процесса – матрикс митохондрий

Центральный метаболит ацетил-КоА взаимодействует с оксалоацетатом до цитрата, который опять превращается в оксалоацетат, образуя цикл

Проходит серия дегидрогеназных реакций, из которых три НАД-зависимых, одна ФАД-зависимая

Осуществляется одна реакция субстратного фосфорилирования, где энергия выделяется при распаде молекулы субстрата без участия дыхательной цепи

Выделяют два регулируемых фермента: цитратсинтаза, изоцитратдегидрогеназа

Регуляция цикла ЦТК