Увеличение концентрации субстрата активирует энзим.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 51 из 126Следующая ⇒

            Аконитаза                  Изоцитратдегидрогеназа

А. Цитрат              изоцитрат                                  а-кетоглутарат

                                                       НАД       НАДН₂

                       2е-

2 реакция ЦТК. Превращение цитрата в изоцитрат. Обратимое превращение. Фермент, катализирующий эту реакцию-аконитаза, тюкю образуется промежуточный продукт цис-аконитовая кислота. Но это соединение не образуется в свободном виде, так как не отделяется от активного центра фермента до завершения реакции.

3 реакция ЦТК. Окислительное декарбоксилирование изоцитрата. Эту реакцию катализирует фермент – изоцитратдегидрогеназа. Существуют 2 формы этого ферменты: одна качестве кофермента НАД=, вторая НАДФ+. НАД-зависимый фермент локализован в митохондриях и учавствует в ЦТК. (НАДФ-зависимый фермент, присутствующий и в митохондриях, и в цитоплазме, играет иную метаболическую роль). В результатедействия этого фермента на изоцитрат образуется α-кетоглутарат. Реакция катализируемая НАД – зависимой изоцитратдегидрогеназой – самая медленная реакция цитратного цикла. АДФ(аденозиндифосфат) - аллостерический активатор фермента.

Б.  НАДН₂                QH₂                       цитохром с

                НАДН-дегид-     цитохром-с-                 цитохром-с-окси-

                рогеназа (ФМН Н₂), редуктаза                              даза (а, а3)

            1/2 О₂         Н₂О.

Переноси электронов от НАДН к О2 включает ряд переносчиков, которые локализованы во внутренней мембране митохондрий.

НАДН-дегидрогеназа состоит из нескольких полипептидных цепей. Роль простетической группы играет ФМН. Единственный субстрат фермента НАДН, с которого 2 электрона и протон переносятся на ФМН с образованием ФМНН2. Второй протон поглощается из матрикса. С ФМНН2 электроны переносятся на ряд железо-серных белков, играющих роль второй простетической группы в молекуле НАДН-дегидрогеназы. Атомы железа в этих белках собраны в несколько групп, так называемых железо-серных центров. Fe-S- центры входят в состав многих белков, учавствующих в окислительно восстановительных реакциях. НАДН-дегидрогеназа содержит несколько железо-серных центров, атомы железа в них могут принимать и отдавать электроныпоочередно, переходя из в ферро(Fe +2) и ферри(Fe +3) состояния. От железо-серных центров электроны переносятся на кофермент Q (убихинон). Убихинон выполняет коллекторную функцию, присоединяя электроны от дегидрогеназ. QH2-дегидрогеназа или коэнзим Q-цитохрос-с-редуктаза, комплекс 3 состоит из 2 типов цитохромов(b1 и b2) и цитохорма с1. QH2-дегидрогеназа переносит электроны от убихинола на цитохром с. Внутри комплекс 3 электроны передаются от цитохромов b на FeS-центры, на цитохром с1, а затем на цитохром с. Цитохромоксидаза (комплекс 4) состоит из 2 цитохромов типа аа3, каждый из которых имеет центр связывания с кислородом. Цитохромы а и а3 имеют характерную железопорфириновую простетическую группу, называемую гемом А. Гем А содержит формильную группу и углеводородную цепь. Также комплекс а-а3 характеризуется наличием ионов меди,связанных с белковой частью в СuA-центрах Перенос электронов комплексом а-а3 включает реакции:

Cu+→ Cu 2+ +e

Fe+→ Fe 3++ e

Комплекс цитохромов а-а3 непосредственно реагирует с молекулярным кислородом.

В. а, г (разобщители окислительного фосфорилирования).

-2,4-Динитрофенол протонируется в межмембранном пространстве, где концентрация протонов выше, и диффундирует через внутреннюю мембрану митохондрий в матрикс. В матриксе, где концентрация протонов ниже, 2,4-динитрофенол теряет протон, переходит в ионизированную форму и может возвращаться в межмембранное пространство. Таким образом, он снижает протонный градиент на мембранах митохондриий (и хлоропластов), уменьшая протон-движущую силу, которую клетка могла бы использовать для синтеза АТФ. Энергия протонного градиента, необходимая для синтеза АТФ, выделяется в виде тепла. Синтез АТФ прекращается.

-салициловая кислота относится к протонофорам, т.е. к разобщителям процессов окисления и фосфорилирования.

Протонофоры представляют собой слабые гидрофобные органические кислоты, которые в форме аниона (R-COO-) связывают протоны в межмембранном пространстве, диффундируют через мембрану и диссоциируют в матриксе с образованием протонов.

Г. Все соединения повышают. Процесс окисления любого субстрата сопровождается переносом электронов или атомов водорода, так наз. восстановительных эквивалентов, от соединения-донора к соединению-акцептору.

- 2,4-динитрофенол и Салициловая кислота- разобщители окислительного фосфорилирования (2), которые снижают продукцию АТФ, дефицит которого будет активировать окисление веществ, т.е. потребление кислорода. Интенсивность дыхания будет увеличиваться.

- АДФ- активирует ключевые ферменты ЦТК, а аткже действует по принципу дыхательного контроля. Дыхательный контроль – это прямое ингибирующее влияние электрохимического градиента на скорость движения электронов по дыхательной цепи (т.е. на величину дыхания). Когда АДФ увеличивается, что ускоряет дыхание и фосфорилирование.

-Цитрат запускает ЦТК (в - 5), следовательно увеличивает образование НАДН2 и ФАДН2, которые поступают в дыхательную для окисления.

Д. а,г-2 2,4-динитрофенол и салициловая кислота – разобщители окислительного фосфорилирования. Разобщители нарушают дыхательный контроль (т.е. стимулируют дыхание в отсутствие синтеза АТФ) и стимулируют гидролиз АТФ в митохондриях. Они снижают продукцию АТФ, дефицит которого будет активировать окисление веществ, т.е. потребление кислорода. Разобщителями являются вещества, которые могут переносить протоны (протонофоры) или другие ионы (ионофоры) через мембрану минуя каналы АТФ-синтетазы. В результате разобщения количество АТФ снижается, АДФ увеличивается, возрастает скорость потребления О2, окисления НАДН2, ФАДН2, а образовавшаяся свободная энергия выделяется в виде теплоты.

б – 3. АДФ - аллостерический активатор фермента НАД-зависимой изоцитратдегидрогеназы. Активирует ключевые ферменты ЦТК, а а ткже действует по принципу дыхательного контроля. Зависимость интенсивности дыхания митохондрий от концентрации АДФ называют дыхательным контролем.

в - 5, Цитрат запускает ЦТК,следовательно увеличивает образование НАДН₂ и ФАДН₂, которые поступают в дыхательную для окисления. При увеличении концентрации субстрата скорость реакции вначале пропорционально возрастает, но при полном насыщении дальнейшее повышение концентрации субстрата либо не меняет скорость реакции, либо реакция тормозится

61

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов