Білет №4

Стр)

Комплексі.

У результаті окислювального декарбоксилювання пірувату утворюється ацетил-коА –осн.субстрат окислення в ЦТК.

Ферментативні стадії утворення ацетил-коА з пірувату.

Стадія І

Каталізується піруватдегідрогеназою(Е1),коферментом якої є ТДФ.На цій стадії відбувається взаємодія пірувату з С-2 тіазольного

кільця молекули тіаміну

Стадія ІІ

Каталізується дигідроліпоїлацетилтрансферазою(Е2),яка переносить гідроксиетильну групу від ТДФ(Е1) на простетичну групу

ферменту Е2,що є окисленою формою ліпоєвої кислоти.

Стадія ІІІ

Дигідроліпоїлацетилтрансфераза переносить ацетильну групу від відновленої ліпоєвої кислоти на коензим А

Стадія ІV

Окислення відновленої форми ферменту Е2 ФАД-залежною дигідроліпоїлдегідрогеназою (Е3)

Стадія V

Перенесення атомів водню від відновленої ФАД-групи дигідроліпохлдегідрогенази на НАД+ з утворенням НАДН

Відновлений НАДН,що утв.в результаті окислювального декарбоксилювання пірувату,в аеробних умовах окислюється в

мітохондріальному електротранспортному ланцюзі з генерацією 6 молекул АТФ.

3. Реакції окислення жирних кислот (β-окислення); роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії.(194-

1. Дегідрування КоА-похідних жирних кислот за участю ФАД-залежного ферменту ацил-КоА-дегідрогенази.У результаті реакції

утворюється трансненасичене (в положеннях 2,3, або а, бета) КоА-похідне жирної кислоти.

2. Гідратація ненасиченого КоА-ацилу ферментом еноїл-КоА -гідратазою з утворення м спиртовою похідною ацил-КоА—3-оксіацилу-

КпА (бета- гідроксіацилу-КоА)

3. Дегідрування оксинохідною ацил-КЬА НАД-залежним ферментом 3-аксіацил-КоА-дегідрогеназою. Продукт реакції — 3-кетоацил-

КоА (бета-кетоацил-КоА)

4. Тіолітичне розщеплення 3-кетоацил-КЬА за рахунок взаємодії з молекулою КоА при участі ферменту бета-кетоацил-КоА-тіолази. В

результаті реакції утворюється молекула КоА-похідното жирної кислоти, скороченого на два вуглецеві атоми, та ацетил-КоА.

Виходячи із зазначеного, сумарне рівняння бета-окислення поширеної в природних триагліцеролах пальмітинової кислоти має вигляд

195стр

Карнітин, яким бере участь у перенесенні молекул ацил-КоА до мітохондріального магриксу.

Транспортна функція карнітину реалізується за човниковим принципом (рис. 14.4.):

а) на зовнішній поверхні внутрішньої мітохондріальної мембрани за участю ферменту кариніти-ацилтрансферази І відбувається

утворення ефіру ацилкарнітину: ацил-S-KoA + карнітин -ацилкарнітин + HS-KoA

б) транспортний білок карнітин-ацилкарнітин-піранслоказа переносить ацилкарнітин через мембрану мітоходрій;

в) на внутрішній поверхні мембрани фермент карнітин-ациятрансфераза II розщеплює ацилкарнітин у наступній реакції: ацилкарнітин

+ HS-KoА-------»ацил-S-KoA + карні тин

Ацил-S-KoA вступ

4. Біохімічні системи внутрішньоклітинної передачі гормональних сигналів: G-білки, вторинні посередники (цАМФ,

Са2+/кальмодулін, ІФ3, ДАГ).

Білки-трансдуктори - G-білки – внутрішньомемьранні білки, які сприймають хімічний сигнал від рецептора, модифікованого за

рахунок взаємодії з гормоном або медіатором, та спричиняють зміни функціональної активності ефекторних систем клітини. Є кілька

типів G-білків: Gs-білки (стимулюючі) – такі, що активують аденілатциклазу – фермент, що утворює головний вторинний посередник –

цАМФ.Gi-білки (інгібіруючі) – такі, що інгібірують аденілатцикладу. Gq-білки, такі, що активують фосфоліпазу С – фермент, який

спричиняє активацію фосфоінозитидного циклу – ферментної системи, яка призводить до збільшення концентрації Ca2+ в цитозолі за

рахунок його вивільнення з внутрішньоклітинних депо.

Взаємодія цАМФ з цАМФ-залежною протеїнкіназою – кіназою А з подільшим фосфорилюванням ключових ферментних та

структурних білків є внутрішньоклітинною молекулярною подією, що дозволяє цьому месенджеру виконувати функцію унікального

посередника в гормональному контролі клітинних функцій. До гормонів, що використовують цАМФ як вторинний посередник

належать: адреналін, вазопресин, кальцитонін, глюкагон тощо. Гормони, що гальмують цАМФ-систему: ангіотензин ІІ, ацетилхолін,

дофамін, норадреналін та ін.

Універсальним акцептором хімічного регуляторного сигналу від іонів Са2+ є кальмодулін (КМ) – білок, який може зв*язувати 4 іони

кальцію. Специфічне зв*язування Са2+ з молекулою КМ призводить до змін конформації білка, який набуває властивості взаємодіяти з

чутливими до КМ білками, в тому числі протеїнкіназами, які регулюють функції багатьох важливих ферментів, збільшуючи їх

каталітичну активність.

Продукти реакції, яка каталізується гормоночутливою фосфоліпазою С – ІФ3 та ДАГ, є внутрішньоклітинними месенджерами:

-ІФ3 спричиняє вихід у цитозоль іонів Са2+, депонованих в ендоплазматичному ретикулумі, і збільшення концентрації іона в цитозолі.

Вивільнення Са2+ з ендоплазматичного ретикулуму зумовлене відкриттям при дії ІФ3 мембранних каналів для кальцію, що

локалізовані в зазначених ультраструктурних утвореннях і є важливим механізмом тонкої фізіологічної регуляції рівня іонізованого

цитозольного кальцію.

ДАГ є активатором Са/фосфоліпід залежної протеїнкінази – ферменту, каталітична активність якого проявляється за умов взаємодії з

іонами Са2+ та фосфоліпідом фосфатидилсерином.__

1. Кофактори та коферменти. Будова та властивості коферментів, вітаміни як попередники в біосинтезі коферментів.

Кофактори та коферменти Кофактори. Багато ферментів потребують для реалізації своєї каталітичної активності наявності певнихнизькомолекулярних небілкових сполук кофакторів. Роль кофакторів можуть відігравати біоорганічні сполуки різної хімічної природи або іони металів (Mg2+, Ca2+, Fe3+, Fe2+, Cu2+, Cuj+ та ін.). Іони металів зв'язані з апоферментом або входять до складу небілкової простетичної групи - найчастіше порфіринового кільця гемінових ферментів (цитохромів, пероксидаз, каталази). Ферменти, які зв'язані з іонами металів і не втрачають цього зв'язку за умов виділення та фракціонування ферменту, назваються металоферментами. У деяких випадках іони металів не входять до складу ферментів як інтегральні структурні компоненти, а виконують лише функцію їх

активаторів. Коферменти (коензими) — біоорганічні сполуки небілкової природи, що є необхідними для дії ферменту, тобто перетворення субстрату в каталітичному акті. Коферменти можуть сполучатися з білковою частиною (апоферментом) нековалентними фізико-хімічними або ковалентними зв'язками (в останньому випадку вони є простетичними групами ферментного білка – флавінові коферменти, піридоксаль-фосфат, ліпоєва кислота тощо); інколи коферменти утворюють комплекси з апоферментом лише в ході каталітичного процесу (НАД, НАДФ). За хімічною природою коферменти підрозділяють на: - похідні вітамінів, зокрема: вітаміну В, -

тіаміндифосфат; вітаміну В2 - флавінмононуклеотид (ФМН); вітаміну В6 - піридоксальфосфат, піридоксамінфосфат; пантотенової кислоти - коензим А; вітаміну В12 - метилкобаламін, дезоксиаденозилкобаламін; вітаміну Н (біотину) - карбоксибіотин; фолієвої кислоти - тетрагідрофолієва кислота; - динуклеотиди (похідні нікотинаміду - НАД, НАДФ; похідна рибофлавіну - ФАД); - нуклеотиди - похідні пуринів та піримідинів (АТФ, АДФ, ЦТФ, ЦДФ, УТФ, УДФ); - комплекси порфіринів з іонами металів.__

2. Гліколітична оксидоредукція: субстратне фосфорилювання та човникові механізми окислення гліколітичного НАДН.

Човникові механізми окислення НАДН

Мембрани мітохондрій непроникні для НАДН,тому гліколітичний НАДН,що утворюється в цитозолі,не може безпосередньо окислюватися НАДН-дегідрогеназою мітохондріального електронотранспортного ланцюга.Для окислення цитозольного НАДН існують човникові системи,що транспортують відновлювальні еквіваленти від цієї сполуки до мітохондрій непрямим шляхом.Сутність цих процесів полягає в тому,що гліколітичний НАДН у цитозолі відновлює певний метаболіт,який здатний проникати через внутрішню мітохондріальну мембрану в матрикс мітохондрій,де він окислюється,відновлюючи внутрішньомітохондріальний НАД,і знову повертається до цитозолю.

Транспорт цитозольного водню в мітохондрії здійснюється малат-аспартатною та гліцерофосфатною човниковими системами. Малат-аспартатна човникова система Сутність ії полягає у відновленні за рахунок водню системи(НАДН + Н) оксалоацетату до малату з подальшим транспортом малату

всередину мітохондрії і повторним його окисленням до аксалоацетату в цитозоль здійсн.після його перестворення до аспартату. Гліцерофосфатна човникова система

Функціонує шляхом відновлення(за рахунок гліколітичного водню) діоксиацетонфосфату до гліцерол-3-фосфату(цитозольний процес),транспорту гліцерол-3-фосфату всередину мітохондрії та його окислення в дихальному ланцюзі до діоксіацетонфосфату,який знову повертається в цитозоль.

3. Окислення гліцеролу: ферментативні реакції, біоенергетика.

Гліцерол, що утворюється при розщепленні триацигліцеролів або гліцерофосфоліиідів, може вступати на шлях катаболізму (окислення) або знову використовуватися для біосинтезу різних класів гліцеридів.1. Включенню гліцеролу до метаболічних перетворень передує його активація, яка полягає в його трансформації за участю АТФ до гліцерол-3-фосфату (альфа-гліце-рофосфату) при дії ферменту гліцеролфосфокінази. 2. альфа-Гліцерофосфат здатний до окислення мітохондріальним ферментом альфа- гліцерофосфатдегідрогеназою з утворенням гліцеральдегід-3-фосфагу (Г-З-Ф). Гліцеральдегід-З-фосфат є одним з центральних метаболітів гліколітичного окислення глюкози. Подальше перетворення Г-З-Ф, утворенного при окисленні гліцеролу, співпадає з катаболізмом гліколітичного Г-З-Ф: Г-З-Ф----*1,3-диФГК---*3-ФГК----*2-ФГЛ---*ФЕП-**ПІРУВАТ

4. Молекулярно-клітинні механізми дії стероїдних та тиреоїдних гормонів.

Послідовність клітинних та біохімічних реакцій, за рахунок якої стероїдні та тиреоїдині гормони реалізують свої біологічні ефекти має вигляд:

Проникнення гормону всередину клітини сполучення гормону з цитозольним рецептором модифікація (активація) рецептора у складі гормонорецепторного комплексу  транс локація модифікованого гормонорецепторного окплексу у ядровзаємодія комплексу зі специфічною ділянкою ДНК хроматину активація специфічних генів транскрипція мРНК синтез ферментних білків, що реалізують біологічні ефекти гормону.

Взаємодія рецепторів стероїдних та тиреоїдних гормонів зі своїми специфічними лігандами зумовлена їх молекулярною будовою, що складається з окремих структурно-функціональних доменів, які відрізняються первинною структурою та конформацією. Взаємодія білкових рецепторів гормонів- активаторів транскрипції з ДНК відбувається в певних місцях промоторних ділянок геному, що знаходться «зліва» від сайтів ініціації транскрипції і регулюють експресію розташованих на відстані генів. У взаємодії активованих гормонами стероїдних та тиреоїдних рецепторів зі специфічними ділянками ДНК беруть участь також певні ділянки рецепторних білків, що мають будову цинкових пальців та та глобулярних Zn-вмісних доменів – унікальних просторових утворень, які властиві всім різновидам білків, що виступають як регулятори транскрипції (гормональним рецепторам, білкам –

активаторам

Задача.При окислении стеариновой кислоты клетка получит 146 молекул АТФ.синтезу металотіонеїну тощо).

Дата добавления: 2015-05-07