Обмен веществ
Добро пожаловать
Метаболизм: что это такое простым языком
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
Обмен веществ. Продукты, улучшающие обмен веществ
Обмен веществ и энергии
В обмене веществ можно выделить два основных этапа: Метаболический путь - это характер и последовательность химических превращений конкретного вещества в организме. Промежуточные продукты, образовавшиеся в процессе метаболизма называются метаболитами, а последнее соединение метаболического пути - конечный продукт. Процесс распада сложных веществ на более простые называется катаболизмом. При этом высвобождается энергия. Он идет с затратой энергии. Из образовавшихся в результате пищеварения аминокислот, жирных кислот и моносахаридов в клетках синтезируются новые клеточные белки, фосфолипиды мембран и полисахариды. Существует понятие амфиболизм , когда одно соединение разрушается, но при этом синтезируется другое. Метаболический цикл - это метаболический путь, один из конечных продуктов которого идентичен одному из соединений, вовлеченных в этот процесс. Частный путь метаболизма - совокупность превращений одного определенного соединения углеводы или белки. Общий путь метаболизма - когда вовлекаются два и более видов соединений углеводы, липиды и частично белки вовлечены в энергетический метаболизм. Субстраты метаболизма - соединения поступающие с пищей. Среди них выделяют основные пищевые вещества белки, углеводы, липиды и минорные, которые поступают в малых количествах витамины, минеральные вещества. Большинство из них ингибируется конечным продуктом данного пути и этот вид ингибирования называется "по принципу обратной связи". Яркий пример - появление в клетке индуцибельных ферментов в ответ на поступление соответствующего субстрата. Ряд гормонов способны активировать или ингибировать многие ферменты метаболических путей. Живые организмы представляют собой термодинамически неустойчивые системы. Для их формирования и функционирования необходимо непрерывное поступление энергии в форме, пригодной для многопланового использования. Для получения энергии практически все живые существа на планете приспособились подвергать гидролизу одну из пирофосфатных связей АТФ. В связи с этим одна из главных задач биоэнергетики живых организмов это восполнение использованных АТФ из АДФ и АМФ. Основной источник энергии в клетке - окисление субстратов кислородом воздуха. Этот процесс осуществляется тремя путями: В клетках окисление протекает в форме последовательного переноса водорода и электронов от субстрата к кислороду. Кислород играет в этом случае роль восстанавливающегося соединения окислителя. Окислительные реакции протекают с высвобождением энергии. Для биологических реакций характерны сравнительно небольшие изменения энергии. Это достигается за счет дробления процесса окисления на ряд промежуточных стадий, что позволяет запасать ее небольшими порциями в виде макроэргических соединений АТФ. Восстановление атома кислорода при взаимодействии с парой протонов и электронов приводит к образованию молекулы воды. Это процесс потребление клетками тканей организма кислорода, который участвует в биологическом окислении. Такой вид окисления называют аэробным окислением. Если конечным акцептором в цепи переноса водорода выступает не кислород, а другие вещества например пировиноградная кислота , то такой тип окисления называют анаэробным. Дыхательная цепь ферменты тканевого дыхания - это переносчики протонов и электронов от окисляемого субстрата на кислород. Окислитель - это соединение, способное принимать электроны. Такая способность количественно характеризуется окислительно-восстановительным потенциалом по отношению к стандартному водородному электроду, рН которого равен 7,0. Чем меньше потенциал соединения, тем сильнее его восстанавливающие свойства и наоборот. В дыхательной цепи каждое последующее звено имеет более высокий потенциал, чем предыдущее. Дыхательная цепь состоит из: НАД - зависимой дегидрогеназы;. Убихинона Ко Q ;. В качестве кофермента содержат НАД и НАДФ. Пиридиновое кольцо никотинамида способно присоединять электроны и протоны водорода. ФАД и ФМН-зависимые дегидрогеназы содержат в качестве кофермента фосфорный эфир витамина В 2 ФАД. Убихинон Ко Q отнимает водород у флавопротеидов и превращается при этом в гидрохинон. Цитохромы - белки хромопротеиды, способные присоединять электроны, благодаря наличию в своем составе в качестве простетических групп железопорфиринов. Они принимают электрон от вещества, являющегося немного боле сильным восстановителем, и передают его более сильному окислителю. Атом железа связан с атомом азота имидазольного кольца аминоксилоты гистидина с одной стороны от плоскости порфиринового цикла, а с другой стороны с атомом серы метионина. Поэтому потенциальная способность атома железа в цитохромах к связыванию кислорода подавлена. В цитохроме с порфириновая плоскость ковалентно связана с белком через два остатка цистеина, а в цитохромах b и а , она ковалентно не связано с белком. Пятое координационное положение железа занято аминогруппой, принадлежащей остатку аминосахара, входящего в состав самого белка. Механизм работы электронтранспортной цепи. Наружная мембрана митохондрии рис. Все вышеперечисленные компоненты дыхательной цепи встроены во внутреннюю мембрану. Транспорт протонов и электронов по дыхательной цепи обеспечивается разностью потенциалов между ее компонентами. При этом каждое увеличение потенциала на 0,16 В освобождает энергию, достаточную для синтеза одной молекулы АТФ из АДФ и Н 3 РО 4. При потреблении одной молекулы О 2 образуется 3 АТФ. Процессы окисления и образования АТФ из АДФ и фосфорной кислоты то есть фосфорилирования протекают в митохондриях. Внутренняя мембрана образует множество складок - крист. Пространство органиченное внутренней мембраной - матриксом. Пространство между внутренней и наружной мембранами называется межмембранным. Такая молекула содержит в себе три макроэргических связи. Ровно столько же тратится для образования АТФ из АДФ и остатка фосфорной кислоты и это один из основных путей запасания энергии в организме. В процессе транспорта электронов по дыхательной цепи высвобождается энергия, которая тратится на присоединение остатка фосфорной кислоты к АДФ с образованием одной молекулы АТФ и одной молекулы воды. Такой способ запасания энергии в клетке называется окислительным фосфорилированием или сопряженным фосфорилированием. Молекулярные механизмы этого процесса наиболее полно объясняет хемоосмотическая теория Митчелла, выдвинутая в году. Механизм окислительного фосфорилирования рис. При этом из матрикса пара протонов переходит также на ФМН и в результате образуется ФМН Н 2. В это время пара протонов, принадлежащих НАД выталкивается в межмембранное пространство. Получив электроны Ко Q принимает из матрикса пару протонов и превращается в Ко Q Н 2. При переносе одной пары электронов то есть трех пар протонов синтезируется 3 молекулы АТФ рис. Разобщение процессов дыхания и окислительного фосфорилирования происходит если протоны начинают проникать через внутреннюю мембрану митохондрий. В этом случае выравнивается градиент рН и исчезает движущая сила фосфорилирования. Химические вещества - разобщители называются протонофорами, они способны переносить протоны через мембрану. К таковым относятся 2,4 -динитрофенол , гормоны щитовидной железы и др. Образовавшаяся АТФ из матрикса в цитоплазму переносится ферментами транслоказами, при этом в обратном направлении в матрикс переносится одна молекула АДФ и одна молекула фосфорной кислоты. Понятно, что нарушение транспорта АДФ и фосфата тормозит синтез АТФ. Скорость окислительного фосфорилирования зависит в первую очередь от содержания АТФ, чем быстрее она расходуется, тем больше накапливается АДФ, тем больше потребность в энергии и следовательно активнее идет процесс окислительного фосфорилирования. Регуляцию скорости окислительного фосфорилирования концентрацией в клетке АДФ называют дыхательным контролем. Уральский рабочий, , с. Мир, , с. Феникс, , с. Высшая школа, , с. Наука, , с. Методы биохимических исследований липидный и энергетический обмен. Изд-во Ленинградского университета, НАД - зависимой дегидрогеназы; 2. ФАД- зависимой дегидрогеназы; 3. Убихинона Ко Q ; 4.
Расписание 569 тарасково юго западная 2017
Не работает интернет на телефоне через wifi
Хгчпо неделям беременности таблица после переноса
Услуги по поисковому продвижению и раскрутке сайтов
Команда реал мадрид состав 2017 фото
Солкосерил мазь инструкцияпо применению