Микросомальная дыхательная цепь

Роль энергообмена.

ТЕРМОГЕНЕЗ.

Существует два механизма термогенеза:

1) сократительный (связан с гидролизом АТФ);

2) несократительный (основан на том, что в качестве источника тепла служит электро- химический потенциал).

Способность генерации энергии присуща всем тканям, но для того, чтобы они все заработали, необходимо сильное переохлаждение организма. Поэтому в организме есть ткань, которая обеспечивает термогенез в обычных условиях. Это бурая жировая ткань. Её особенно много у новорождённых (от затылка до крестца). У взрослого человека она локализуется в определённых местах: между лопаток, в паху. Бурая жировая ткань имеет много митохондрий, так как митохондрии содержат цитохром, то это и предаёт этой ткани бурый цвет. Особенностью митохондрий бурой жировой ткани является отсутствие АТФ – азы, а электро – химический потенциал генерируется в обычном режиме, но нет инструмента (аденилаттранслоказы), трансформирующего электрохимический потенциал в АТФ. Вместо него есть белок термоген, который шунтирует электрохимический потенциал с наружной мембраны вовнутрь и одновременно способствует рассеиванию энергии в виде тепла, так и происходит подогрев ткани. Бурая жировая ткань охватывает крупные кровеносные сосуды и согревает кровь, потом эта кровь согревает периферические участки тела. Это и есть несократительный термогенез.

Механизм сократительного термогенеза связан с окислительным фосфорилированием. При охлаждении организма активизируется симпатическая нервная система. В ответ на возбуждение происходит выброс адреналина, под действием которого идёт липолиз, через аденилатциклазный механизм. Образующиеся при этом жирные кислоты разобщают окислительное дыхание. Именно поэтому после принятия жирной пищи наступает состояние температурного комфорта.

Энергетический обмен играет ведущую роль в жизнедеятельности организмов, так как все функции организма энергозависимы. Систему механизмов, обеспечивающих стабильный уровень субстратов энергообмена называют энергетическим гемостазом. Одним из механизмов поддержания постоянного уровня АТФ в клетке, является наличие метамитохондрий, которые дают большое преимущество. Если один участок клетки плохо снабжается кислородом, то при помощи метамитохондрий, энергия электрохимического потенциала трансформируется в этот участок и восполняет недостаток АТФ.

Микросомы (микрочастицы) – это защитные мембранные пузырьки (везикулы), образуемые из гладкой эндоплазматической сети при гомогенизации клетки. Как таковых микросом не существует. Микросомальное окисление – это окисление, протекающее на гладкой эндоплазматической сети нормальной неразрушенной клетки. Наиболее интенсивно микросомальное окисление протекает в печени и надпочечниках, а также в местах контакта с внешней средой.

Эндоплазматическая сеть – это второй слой мембран, ассоциированных с тремя основными массами ферментов:

1) оксидоредуктазы;

2) трансферазы;

3) гидролазы.

Главная функция этих ферментов – реакции детоксикации. Микросомальные окисления осуществляется с помощью одноименной дыхательной цепи, которая представляет собой систему переносчиков протонов и электронов с НАД или НАДФ на кислород. Существует два варианта микросомальной дыхательной цепи:

1) НАДФ ---- ФП ----- в₅ ----- Р450 --- О₂

2) НАДФ --- ФП ---- в₅ -----???? ----- О₂

Цитохром в₅ одной цепи может передавать свои электроны на цитохром в₅ другой цепи, а также на цитохром Р450.

Многие гидрофобные вещества организма обладают талерантностью за счёт того, что растворяясь в клеточной мембране разрушает её. Задачей организма является перевод этих гидрофобных соединений в гидрофильные, которые легче выводятся. Это осуществляет микросомальное окисление. То есть, основная роль микросмальной дыхательной цепи заключается в осуществлении синтеза с участием кислорода.

Для облегчения реакций детоксикации необходимо большое количество витамина С в составе косубстрата; реакции детоксикации протекают по механизму гидроксилирования гетероциклических и алифатических соединений, поступающих из вне. Реакции детоксикации могут привезти к снижению концентрации токсических веществ. Роль микросомального окисления состоит в биосинтезе витамина Д, кортикостероидов, тирозина. В 70 – е годы было показано, что микросомальная и митохондриальная дыхательные цепи взаимодействуют друг с другом через цитохром в₅.

В условиях интоксикации происходит ингибирование первого комплекса митохондриальной дыхательной цепи.

НАД ---- ФП -\-\-\-- Q ----- в ----- с₁ ---- с ----- аа₃ ----- ½ О₂

Окисление НАД * Н₂ не происходит и он накапливается. В межмембранном пространстве имеется цитохром в₅, который принимает электроны НАД * Н₂ с митохондриальной дыхательной цепи на микросомальную и тем самым угроза энергетического голода устраняется. То есть, в₅ – фермент, компонент микросомальной дыхательной цепи, который обеспечивает межмембранный, митохондриальный, микросомальный перенос электронов.

Дата добавления: 2014-01-06