Содержание. 1. Введение………………………………………………………………...3 2. Общие представления о биологическом окислении. Окислительно-восстановительные системы и потенциалы……..3 3. Пути использования кислорода в клетке……………………………...5 * Оксидазный путь использования кислорода. Митохондрии. Ферменты, их локализация и значение в процессах окисления…….5 4. Этапы утилизации энергии питательных веществ…………………...6 5. Окислительное фосфорилирование……………………………………9 * Хемиосмотическая теория Митчелла……..……….………………..9 * Редокс – цепь окислительного фосфорилирования………………10 VI. Цикл Кребса…………………………………………………………21 * Открытие ЦТК……………………………………………………..22 * Реакции, ферменты. Регуляция…………………………………...23 VII. Макроэргические соединения и связи……………………………...29 VIII. Витамин РР. Участие в процессах окисления…………………….30 IX. Микросомальное окисление…………………………………………31 * Монооксигеназные реакции………………………………………31 * Диоксигеназные реакции………………………………………….32 * Цитохромы…………………………………………………………32 10. Пероксидазный путь использования кислорода…………………..33 11. Ферментативная антиоксидантная защита…………………………34 * Супероксиддисмутаза, каталазы, пероксидазы………………….34 XII. Неферментативная антиоксидантная защита………………………35 * Витамины С, Е и Р…………………………………………….…...35 XIII. Заключение…………………………………………………………..38 XIV. Список литературы…………………………………………………..39 Введение. В химии окисление определяется как удаление электронов, а восстановление - как присоединение электронов; это можно проиллюстрировать на примере окисления ферро-иона в ферри-ион: Fe2+-e → Fe3+ Отсюда следует, что окисление всегда сопровождается восстановлением акцептора электронов. Этот принцип окислительно-восстановительных процессов в равной мере применим к биохимическим системам и характеризует природу процессов биологического окисления. Хотя некоторые бактерии (анаэробы) живут в отсутствие кислорода, жизнь высших животных полностью зависит от снабжения кислородом. Кислород, главным образом, используется в процессе дыхания – последнее можно определить как процесс улавливания клеточной энергии в виде АТФ при протекании контролируемого присоединения кислорода с водородом с образованием воды. Кроме того, молекулярный кислород включается в различные субстраты при участии ферментов, называемых оксигеназами. Многие лекарства, посторонние для организма вещества, канцерогены (ксенобиотики) атакуются ферментами этого класса, которые в совокупности получили название цитохрома Р450. Гипоксические нарушения метаболизма клетки занимают ведущее место в патогенезе критических состояний. Главную роль в формировании необратимости патологических процессов приписывают крайним проявлениям расстройства клеточного метаболизма. Адекватное обеспечение клетки кислородом является основным условием сохранения ее жизнеспособности.[12,1992] Введением кислорода можно спасти жизнь больных, у которых нарушено дыхание или кровообращение. В ряде случаев успешно применяется терапия кислородом под высоким давлением; следует однако отметить, что интенсивная или продолжительная терапия кислородом под высоким давлением может вызвать кислородное отравление.[2,1994] При написании данной работы перед нами стояла цель: изучить биологическое окисление и его значение в жизнедеятельности клетки и организма в целом. Для этого мы рассмотрели: * использование кислорода клеткой; * источники энергии клетки – цикл лимонной кислоты (цикл Кребса), окислительное фосфорилирование; * микросомальное окисление; * антиоксидантную защиту Общие представления о биологическом окислении. Окислительно-восстановительные системы и потенциалы. Источник энергии, используемый для выполнения всех видов работ (химической, механической, электрической и осмотической) – это энергия химической связи. Высвобождение энергии углеводов, жиров, белков и других органических соединений происходит при их окислительно-восстановительном распаде. Высвобожденная энергия затрачивается на синтез АТФ. Изменение свободной энергии, характеризующее реакции окисления и восстановления, пропорционально способности реактантов отдавать или принимать электроны. Следовательно, изменение свободной энергии окислительно-восстановительного процесса можно характеризовать не только величиной G0', но и величиной окислительно-восстановительного потенциала системы (Ео). Обычно окислительно-восстановительный потенциал системы сравнивают с потенциалом водородного электрода, принимая последний за ноль, 0В при рН=0. Однако для биологических систем удобнее использовать окислительно-восстановительный потенциал при рН=7,0 (Ео'); при таком рН потенциал водородного электрода равен -0,42В.[10,1993]
|