Біохімія · Тема 8

Молекулярні основи біоенергетики. Інгібітори і роз'єднувачі окисного фосфорилювання

Конспект

Дихальний ланцюг і окисне фосфорилювання

Тканинне дихання відбувається в мітохондріях. На внутрішній мембрані лежить дихальний ланцюг — надмолекулярний мультиферментний комплекс, що передає електрони від НАДН і ФАДН₂ на кисень.

Енергія руху електронів качає протони з матриксу назовні. Виникає електрохімічний потенціал, як вода за греблею. АТФ-синтетаза пропускає протони назад і на цій енергії синтезує АТФ. Це окисне фосфорилювання.

Для окисного фосфорилювання потрібні АДФ, кисень і відновлені еквіваленти (НАДН, ФАДН₂). Дихальний контроль: швидкість дихання залежить від концентрації АДФ. Мало АТФ, багато АДФ — ланцюг прискорюється. При гіпоксії АТФ не синтезується, і АДФ накопичується.

Комплекси дихального ланцюга та їх отрути

Кожна отрута «перекриває» свою ділянку ланцюга:

Комплекс	Склад	Інгібітори
I	НАДН-коензим Q-редуктаза	ротенон, барбітурати
II	сукцинат-КоQ-редуктаза	малонат
III	КоQ-цитохром c-редуктаза	антиміцин A
IV	цитохромоксидаза (aa₃); містить залізо і мідь	ціаніди, чадний газ, H₂S
V	АТФ-синтаза	олігоміцин

Цитохромоксидаза — кінцевий фермент ланцюга: передає електрони на молекулярний кисень. Без неї клітина не використовує кисень, і настає миттєва смерть. Ціанід калію блокує її залізо. Дефіцит міді теж знижує її активність.

Цитохром c — переносник електронів дихального ланцюга. При виході з мітохондрій у цитоплазму він запускає апоптоз через каспази. Препарат цитохрому c посилює тканинне дихання.

Олігоміцин блокує АТФ-синтазу, тобто окисне фосфорилювання.

Роз'єднувачі: тироксин і динітрофенол

Роз'єднувачі роблять у мембрані «дірку» для протонів в обхід АТФ-синтази. Дихання йде, кисень витрачається, а АТФ не синтезується. Уся енергія розсіюється у тепло.

Тиреоїдні гормони (Т3, Т4) у великих кількостях роз'єднують окиснення і фосфорилювання. Тому при тиреотоксикозі:

Підвищена температура, пітливість — енергія йде в тепло.
Зростає основний обмін, хворий худне, є булімія.
АТФ мало: слабкість, зниження працездатності.
Тканина споживає кисень, але не має енергії — симптоми гіпоксії.

Логіка задачі: тиреотоксикоз + гіпертермія, схуднення, слабкість, гіпоксія → роз'єднання окиснення та окисного фосфорилювання. Наслідок роз'єднання → збільшення теплоутворення.

Тригери

21 тригер

Формулювання з умов задач, які одразу вказують на правильну відповідь.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше

Пастки

11 пасток

Типові помилки й підступні варіанти відповідей з цієї теми.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше

Перейдіть у додаток, щоб закріпити матеріал