Энергетический обмен

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ.
ОКИСЛЕНИЕ ПИРУВАТА ДО АЦЕТИЛ-КОА
Процесс окислительного декарбоксилирования ПВК происходит в матриксе митохондрий. В нем принимают участие (в составе пируватдегидрогеназного комплекса) 3 фермента (пируватдегидрогеназа, дигидролипоилдегидрогеназа и дигидролипоилацетилтрансфераза) и 5 коферментов (тиаминпирофосфат (ТПФ (витамин В1)), амид липоевой кислоты, коэнзим А (СоА (витамин В3)), ФАД (флавинадениндинуклеотид (витамин В2)),НАД+(никотинамидадениндинуклеотид (витамин РР)). Восстановленный НАDH+H – дает 3 АТФ. Образовавшийся в процессе окислительного декарбоксилирования ацетил-СоА окисляется далее в цикле трикарбоновых кислот до СО2 с образованием 12 АТФ .
Суммарную реакцию, катализируемую пируватдегидрогеназным комплексом, можно представить следующим образом:

ЦТК ( ЦИКЛ КРЕБСА, ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ, ЦИТРАТНЫЙ ЦИКЛ, ЦИКЛ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ).
Это 8 ферментов, которые работают на матриксе митохондрии. Они осуществляют заключительный этап катаболизма, в котором углерод ацетильного остатка ацетил-КоА, окисляется до 2 молекул СО2 и образуется 12 молекул АТФ.
Ферменты:
Е1 – цитратсинтаза. Е2 – аконитаза. Е3 – изоцитратдегидрогеназа. Е4 – α-кетоглютпратдегидрогеназа.
Е5 – сукцинилтиокиназа. Е6 – сукцинатдегидрогеназа. Е7 – фумараза. Е8 – малатдегидрогеназа.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЦИКЛА КРЕБСА
Энергетическая функция. АТФ
Анаболическая функция.

ВИДЕО ЦТК

ЦЕПЬ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ
Окисление субстратов в процессе дыхания можно представить как перенос электронов и протонов от органических веществ на кислород:
SH2+ ½O2→S+H2O

ВИДЕО ЦПЭ

РАЗОПЩИТЕЛИ
Некоторые химические вещества могут переносить H+ из межмембранного пространства митохондрии через внутреннюю мембрану в матрикс, минуя протонные каналы АТФ-синтазы => снижается (или даже полностью исчезает) ΔμH+ и замедляется синтез АТФ. Это явление называют разобщением тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. В результате разобщения количество АТФ снижается, а энергия выделяется в виде тепла (пирогенное действие). Некоторые эндогенные разобщители играют роль в поддержании постоянной t° тела животного( термогенин бурого жира, тироксин, билирубин) . Другие являются лекарствами в низких концентрациях – валиномицин, грамицидин, дикумарол.
Ингибиторы ферментов ЦПЭ - подавляют активность ферментных комплексов (I, II, III и IV) => происходит замедление или даже полное прекращение работы ЦПЭ => происходит замедление или полное прекращение синтеза АТФ и энергия выделяется в виде тепла.