Дайте характеристику процесса окислительного фосфолирования. Опишите строение АТФ-синтазы и механизм её функционирования

Окислительное фосфорилирование – это многоэтапный процесс, происходящий во

внутренней мембране митохондрий и заключающийся в окислении восстановленных эквива-

лентов (НАДН и ФАДН2) и сопровождающийся синтезом АТФ.

Впервые механизм окислительного фосфорилирования был предложен П.Митчеллом.

Согласно этой гипотезе перенос электронов, происходящий на внутренней митохондриаль-

ной мембране, вызывает выкачивание ионов Н+ из матрикса митохондрий в межмембран-

ное пространство. Это создает градиент концентрации ионов Н+ между цитозолем и замк-

нутым внутримитохондриальным пространством. Ионы водорода в норме способны возвра-

щаться в матрикс митохондрий только одним способом – через специальный фермент, обра-

зующий АТФ – АТФ-синтазу.

По современным представлениям внутренняя митохондриальная мембрана содержит

ряд мультиферментных комплексов, включающих множество ферментов. Эти ферменты на-

зываются дыхательными ферментами, а последовательность их расположения в мембране –

дыхательной цепью.

АТФ-синтаза (Н⁺-АТФ-аза) - интегральный белок внутренней мембраны митохондрий. Он расположен в непосредственной близости к дыхательной цепи. АТФ-синтаза состоит из 2 белковых комплексов, обозначаемых как F₀ и F₁. Гидрофобный комплекс F0 погружён в мембрану. Он служит основанием, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Комплекс F0 состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны переносятся в матрикс.

Комплекс F₁ выступает в митохандриальный матрикс. Он состоит из 9 субъединиц (Зα, 3β, γ, ε, δ). Субъединицы α и β уложены попарно, образуя "головку"; между α- и β-субъединицами располагаются 3 активных центра, в которых происходит синтез АТФ; γ-, ε-, δ- субъединицы связывают комплекс F₁ с F₀.

Повышение концентрации протонов в межмембранном пространстве активирует АТФ-синтазу. Электрохимический потенциал ΔμH⁺ заставляет протоны двигаться по каналу АТФ-синтазы в матрикс. Параллельно под действием ΔμH⁺ происходят конформационные изменения в парах α, β-субъединиц белка F₁, в результате чего из АДФ и неорганического фосфата образуется АТФ. Электрохимический потенциал, генерируемый в каждом из 3 пунктов сопряжения в ЦПЭ, используют для синтеза одной молекулы АТФ.

3. Дайте характеристику вторичным механизмам повреждающего действия окислительного стресса: изменение мембраны, клеточных процессов. Нарисуйте схему свободнорадикальной теории гибели клеток.

1. Повышение проницаемости мембран

• нарушение мембранных потенциалов,

• разобщение окислительного фосфори-лирования.

2. Повреждение лизосом – аутолиз клеток.

3. Повышение микровязкости мембран и нарушение активности

•мембранных рецепторов,

•мембраносвязанных ферментов,

•мембранного транспорта.

4. Канцерогенез.

Схема, но не уверена та ли

БИЛЕТ 24

1) Охарактеризуйте роль витаминов и их коферментных форм в общих путях катаболизма. Напишите примеры реакций, в которых они участвуют.

Витамины являются катализаторами обменных процессов. Они преобразуются в коферментные формы, которые связываются с ферментами и катализируют реакции.

Примеры - тиаминдифосфат (кофермент В₁) является коферментом пируватдегидрогеназы, участвует в окислительном декарбоксилировании ПВК

где Е₁ – пируватдегидрогеназа, ТДФ – тиаминдифосфат, получается – гидроксиэтил

- ФАД или ФМН (коферменты В₂) являются коферментами оксидоредуктаз, обеспечивают перенос 2 атомов водорода в ОВР

Регенерация окисленной формы липоамида, где Е₂ – дигидролипоат-ацетилтрансфераза, ЛК – липоевая кислота, Е₃ – дигидролипоат-дегидрогеназа