Grunnleggende stadier av biologisk oksidasjon. Biooksidasjon (biologisk oksidasjon). Energiproduksjon av tekstilprodukter

Lysbilde 4

Biologiske oksidasjonsenzymer

• Ulike reaksjoner av biologisk oksidasjon akselereres av en rekke oksidoreduktase-enzymer, som vanligvis er tilstede i biologiske membraner, og til og med ofte i form av ensembler.

De er delt inn i 5 grupper:

• Oksidaser (katalyserer fjerning av vann fra underlaget, vikorista der vannakseptoren bare er kisen)

Lysbilde 5

Aerobe dehydrogenaser (i tillegg til oksidaser kan de fungere som en akseptor av vann, ikke bare surt, men også individuelle akseptorer).

Lysbilde 6

• Anaerobe dehydrogenaser (ikke bruk kisen som vannakseptor)
• Det er to hovedfunksjoner:
  • Overføring av vann fra ett underlag til et annet
  • En komponent av den dikoliske lansetten, som sørger for transport av elektroner fra underlaget til syren.

Lysbilde 7

• Hydroksyperoksidaser (vikorista som et substrat, peroksid, vann eller organiske peroksider)
• Oksygenaser (katalyserer direkte innføring av syre i substratmolekylet)

Lysbilde 8

Typer biologisk oksidasjon

• Det er 2 typer biologisk oksidasjon:
• Vilne oksidasjon
  • Oksidasjon er ikke assosiert med fosforylering av ADP og er ikke ledsaget av transformasjonen av energien sett under oksidasjon til energien til makroerge bindinger.
  • Når den oksiderte energien er sterk, blir den til varme og forsvinner.
• • Denne typen biologisk oksidasjon involverer to veier:
  • substratet er ikke fosforylert
  • oksidfosforylering

Lysbilde 9

Vilne oksidasjon

Lysbilde 10

• Reaksjonene av sterk oksidasjon av organiske forbindelser i levende natur og akselerasjonen av deres enzymsystemer er varierte. Disse er direkte oksidert som en rekke naturlige og ikke-naturlige substrater, samt fornyelse av koenzymer (NADH, NADPH, FAD H2 og andre), som ble opprettet under utviklingen av de primære og sekundære dehydrogenasene.
• Frie oksidasjonsreaksjoner forekommer i cytosolen, på membranene til ulike subcellulære strukturer og i cellens kjerneapparat. Hoveddelen av det er den endoplasmatiske membranen (EPM).
• Fragmenter av EPS-membranen under homogenisering av celler og fraksjonering av subcellulære partikler i homogenatet gir den mikrosomale fraksjonen; oksidasjonsreaksjoner på EPS-membraner kalles mikrosomal oksidasjon.

Lysbilde 11

Funksjoner av mikrosomal dicholic lansett

1. Uavhengig av tilstedeværelsen av elektronoverføringsenzymer, er det ingen fosforylering av ADP på ​​slutten av dette enzymet.
2. Det unike med strukturen og funksjonelle aktiviteten til cytokromer b5 og P-450, som er inkludert i vårt lager.
3. Den terminale oksidase av mikrosomale lansetter til surhet er høy, noe som gjør at den kan konkurrere om surhet med mitokondriell cytokromoksidase.

Lysbilde 12

Frie oksidasjonsenzymer

Lysbilde 13

• Pyrocatechase (katekol: kisen-1,2-oksidoreduktase decyklisering)
• Plasser i det aktive senteret to nært bundne Fe-atomer, som sammen med O. Hayaishi kombineres med molekylsyren i komplekset, hvor syren aktiveres videre:
• Fe2+​+ O2 → Fe2+O2 → Fe3+O2–

Lysbilde 14

Lysbilde 15

Anvendelser av deoksygenase-reaksjoner

Lysbilde 16

Oksidasjon via monooksygenaser

Lysbilde 17

Oksidasjon på grunn av fosforylering av ADP

Lysbilde 18

Lysbilde 19

Substrat ikke fosforylert

Lysbilde 20

Substratfosforylering er en type biologisk oksidasjon der: en makroergisk kobling oppstår i øyeblikket med umiddelbar oksidasjon av substratet, deretter overføres den på en annen måte til fosfatresten, som på sin egen måte vikoriseres for fosforylering av ADP, deretter bto. ATP syntese. Oksidasjon assosiert med fosforylering av ADP er mindre vanlig på underlaget.

Lysbilde 21

Påføring av substratfosforyleringsreaksjon

• Når 3-fosfoglyseraldehyd (3-PGA) oksideres til 2-fosfoglyserinsyre (2-PGA) – glykolyse;
• Når fosfoenolpyrodruesyre (PEP) omdannes til pyruvinsyre (pyruvat, PVA) – glykolyse;
• Når -ketoglutarsyre omdannes til ravsyre (reaksjon på Krebs-syklusen).

Lysbilde 22

Oksiddekarboksylering av ketoglutarsyre

I denne forbindelsen til Krebs-syklusen er elektrondonoren hydroksyacetyltiaminpyrofosfat; elektronakseptor - liponsyre.

Lysbilde 23

Lysbilde 24

Lysbilde 25

På de neste stadiene går enzymet inn i reaksjonen

Lysbilde 26

Oksydfosforylering

Lysbilde 27

• Den resulterende oksidasjonen med syntesen av ATP, når atomene og vannet fra koenzymene til dehydrogenaser, som deltar i de oksiderte substratene, overføres til oksidoreduktasen lanzug, som er assosiert med overføringen av H+ ioner og elektroner til molekylært oksygen. det er aktivering av uorganisk fosfat og gjennom dets mediering - fosfor ATP
• Ikke ta oksidasjonssubstratet fra midtdelen i aktiveringen av uorganisk fosfat
• Assosiert oksidasjon med fosforylering som skjer på de indre membranene til mitokondrier

Lysbilde 28

Oksyd enzymer

Lysbilde 29

Pyridindehydrogenaser

• Koenzym – NAD og NADP
• Den universelle giveren av H-atomer for dikotomien av enzymer er NADH2
• Når NADPH2 oppstår når substratet oksideres, skjer følgende reaksjon:
• NADPH2 + NAD ⇄ NADP + NADH2

Lysbilde 30

Egenskaper ved reaksjoner som involverer pyridindehydrogenaser

• Enkel å gjøre om til.
• Koenzymer legges lett til proteindelen, har høy sprøhet, noe som gjør at de kan overføre H-atomer, H+-ioner og elektroner fra en del av proteinet til en annen.
• NAD- og NADP-bygningen aksepterer atomene H fra stor mengde substrater, er oksidativ-oksidativt potensiale lave (-0,32V).

Lysbilde 31

Flavin dehydrogenaser

• Koenzym – FMN og FAD.
• Flavinenzymer er vannatomakseptorer og letter deres overføring til NADH2:
• NADH2 + FAD ⇄ NAD + FADH2.
• I visse situasjoner (med oksidasjon av burshtinsyre i Krebs-syklusen eller med oksidasjon av fettsyrer), kan flavinenzymer spille rollen som primære dehydrogenaser.
• FMN og FAD er nært forbundet med apoenzymet og er ikke separert fra det andre på samme stadium av den katalytiske syklusen.
• Den aktive delen av FAD- og FMN-molekylene er isoalloksazinringen av riboflavin, som nitrogenatomer kan tilsettes 2 atomer vann:

Lysbilde 36

• Det mest karakteristiske trekk ved dikotomien til enzymer er tilstedeværelsen av fraksjoner i dem, der karkomponentene er sterkt påvirket av verdiene til oksidpotensialer.
• Her er det en kombinert oksidasjon med fosforylering av ADP, pga Forskjellen i energinivåene til elektronet, som transporteres med stor fluiditet, er fullstendig tilstrekkelig for syntese av en makroergisk forbindelse og blir 51 kJ for I, 36 kJ for III, 80,7 kJ for III-mottakspunktet.

Lysbilde 37

Kjemiosmotisk hypotese

• Peter Mitchell, Volodymyr Petrovich Skulachov
• Reaksjonene som er ledsaget av tap og dannelse av H+ skjer på den indre membranen av mitokondriene på en slik måte at protoner overføres fra den indre membranen til den ytre. Overføringen av elektroner er ledsaget av transmembrangradienten av konsentrasjonen av H+ ioner - effekten av osmotisk virkning.
• Denne gradienten skaper en forskjell mellom kjemiske () og elektriske () potensialer og gir energi til den endergoniske prosessen med ATP-skaping.
• ATPase er et enzym som skaper en konsentrasjonsgradient av H+ ioner under prosessen med ATP-hydrolyse.

Lysbilde 38

Se alle lysbildene

Levende organismer kan ikke overleve uten energi. Det vil kreve en hudprosess, en hudkjemisk reaksjon. Energien til mange levende ting, inkludert mennesker, kan fanges opp. Hvis du ser på det i detalj, kan du se energien og reaksjonene som finner sted på dette tidspunktet i cellene til levende organismer.

Betydningen av biologisk oksidasjon og historien til forskningen

Den underliggende energien er prosessen med biologisk oksidasjon. Det er skapt en hel vitenskap som omhandler alle subtilitetene og mekanismene i prosessen - biokjemi. Biologisk oksidasjon er totalen av oksidative reaksjoner i levende ting. Oksydbaserte reaksjoner kalles reaksjoner som oppstår ved å endre stadiet for oksidasjon av atomer etter omfordeling av elektroner mellom dem.

De første antakelsene til disse handler om de foldene som strømmer gjennom midten av den levende hudorganismen, som hang på 1700-tallet. Problemet ble tatt opp av den franske kjemikeren Antoine Lavoisier, som hadde respekt for at prosessene med forbrenning og biologisk oksidasjon er like.

I lang tid, etter å ha slukket surheten, som absorberes av en levende organisme under fordøyelsesprosessen, og etter å ha dannet en løsning, skjer oksidasjonsprosessen i kroppen, som er et resultat av forbrenningsprosessen, men den går raskere . Lavoisier oppdaget at syremolekyler (oksidasjonsmidler) interagerer med organiske forbindelser, som fjerner karbon og vann. Som et resultat blir det helt klart når forbindelsene faller fra hverandre.

Visse øyeblikk i prosessen med å lære problemet gikk tapt for mange tåpelige:

• hvorfor oksidasjon skjer ved lav kroppstemperatur, som et resultat av en lignende forbrenningsprosess;
• hvorfor er oksidasjon ikke ledsaget av frigjøring av halve mål og den store frigjøringen av energi som har blitt frigjort;
• Hvordan kan livslange stoffer "brenne" i kroppen, siden kroppen består av omtrent 80 % vann.

For å informere om prisen på mange andre matvarer, samt å forstå at biologisk oksidasjon forekommer, trengte forskerne mer enn én studie. På dette tidspunktet ble kjemikere behandlet: leddbåndene til dihannia er assosiert med andre prosesser for utveksling av tale, sedasjon. fosforyleringsprosess. I tillegg har enzymers kraft til å katalysere biologiske oksidasjonsreaksjoner lenge blitt studert; lokalisering i klienten; mekanisme for akkumulering og transformasjon av energi.

En mer praktisk måte å omdanne levende avfall til energi er aerob biologisk oksidasjon eller vevsdestruksjon. Denne reaksjonen skjer i alle aerobe organismer, som den gjør i dødsprosessen. Den aerobe metoden for biologisk oksidasjon er umulig uten molekylær oksidasjon.

Veier til biologisk oksidasjon og deltakere i prosessen

For å fullt ut forstå hva prosessen med biologisk oksidasjon er, se på stadiene.

Glykolyse- dette er den syrefrie nedbrytningen av monosakkarider, som overfører prosessen med cellemetabolisme og er ledsaget av frigjøring av energi. Dette stadiet er kolbestadiet til en heterotrofisk hudorganisme. Etter glykolyse begynner anaerober gjæringsprosessen.

Oksidasjon av pyruvat ligger i den omdannede pyrodruesyren, oppnådd i prosessen med glykolyse, til acetylkoenzym. Reaksjonen skjer ved hjelp av enzymkomplekset pyruvatdehydrogenase. Lokalisering – mitokondriell struktur.

Beta-fettsyrenedbrytning Dette skjer parallelt med oksidasjonen av pyruvat på mitokondrielle cristae. Meta - omdannelse av alle fettsyrer til acetylkoenzym og deres dannelse i trikarboksylsyresyklusen.

Krebs syklus: acetylkoenzym blir opprinnelig omdannet til sitronsyre, Så bukker den under for de påfølgende transformasjonene (dehydrering, dekarboksylering og regenerering). Alle prosesser gjentas flere ganger.

Oksydfosforylering- det siste stadiet av transformasjon i organismene til eukaryoter. Dette innebærer omdannelse av adenosindifosfat til adenosintrifosforsyre. Det er nødvendig at denne energien finnes i prosessen med oksidasjon av enzym-dehydrogenase- og koenzymdehydrogenase-molekyler som dannes i avanserte stadier. Da ligger energien i de makroerge bindingene til adenosintrifosforsyre.

Dermed skjer oksidasjonen av fluor på følgende måter:

• vann separeres fra substratet, som oksideres (dehydreringsprosess);
• gi substratet et elektron;
• tilfører surhet til underlaget.

I levende organismer forekommer alle typer oksidreaksjoner katalysert av lignende enzymer, oksidoreduktaser. Oksydasjonsprosessen er ikke isolert, men er ikke relatert til fornyelsesreaksjonen: reaksjonen av tilsatt vann eller elektron settes i gang umiddelbart, slik at oksidativ-fornyelsesreaksjoner oppstår. Oksydasjonsprosessen er en prosess som er ledsaget av frigjøring av elektroner på grunn av økte oksidasjonstrinn (oksidasjonsatomet fører til større grad av oksidasjon). Med oksidasjon av tale er en mulig fornyelse tilsetning av elektroner til atomer i en annen tale.

I ferd med å utveksle taler matvarer(karbohydrater, lipider) er utsatt for katabolisme.

Katabolisme– Dette er prosessen med å splitte høymolekylære stoffer til lavmolekylære stoffer, som resulterer i energi. I prosessen med katabolisme forenkles strukturen til høymolekylære molekyler.

Energien som ble sett i prosessen med katabolisme brukes til syntese av nye stoffer, da. i ferd med anabolisme.

Samspillet mellom tale og energi kalles metabolisme.

Oksidasjonsprosesser skjer i kroppen og kroppen. Disse prosessene har likheter og forskjeller.

Likheter mellom oksidasjon i kroppen og kroppsholdning.

1. Som et resultat av oksidasjon dannes nye terminalprodukter 2 og H 2 O.
2. Imidlertid er det fortsatt mye energi synlig.

Viktigheten mellom oksidasjon i kroppen og kroppens holdning.

1. I kroppen ses energi gjennom oksidasjon av atomer i karbon, og i kroppen gjennom oksidasjon av atomer i vann.

1. Kroppens kropp forbinder seg med underlaget, som oksiderer. I kroppen kombineres surhet ikke med underlaget.
2. Energi blir sett av kroppen samtidig og akkumuleres, da. ikke lager opp. I kroppen ses energi i porsjoner, "kaskade" og akkumuleres (lagres). "Kaskaden" av synlig energi beskytter cellen mot overoppheting.
3. Den viktigste oksidasjonsreaksjonen i kroppen er dehydreringsreaksjonen. spaltevann (protoner). Ytterligere reaksjoner inkluderer dehydrerings- og dekarboksyleringsreaksjoner.
4. Prosessen med oksidasjon i kroppen er et rikt trinn, enzymatisk prosess.

Prosessen med oksidasjon av substrater i biologiske gjenstander kalles biologisk oksidasjon.

Typer biologisk oksidasjon.

1. Tkaninne dikhannya
2. Substratoksidasjon

Vevsfordøyelse er en flertrinns enzymatisk prosess der den terminale elektronakseptoren er syre.

Prosessen med vevsmetabolisme tar del av enzymer - oksidoreduktaser, som er ansvarlige for eliminering av bakterielle lansetter.

Dicholisk lansett er et kompleks av oksidoreduktaser som deltar i overføringen av protoner og elektroner fra underlaget, som oksideres til surhet.

Dihal lanse av lokalisering i mitokondrielle krystaller.

Budova dikhalny lantsyuga.

Dihal-lansett inkluderer 4 grupper enzymer:

1. Peridinavhengige dehydrogenaser – koenzym NAD, NADP.

2. Flavinavhengige dehydrogenaser – koenzym FAD, FMN.

3. Koenzym Q eller ubikinon.

4. Cytokrom b, c, a, a3.

Cytokromer inneholder hemproteiner, da ikke-proteindelen erstatter hem. Hemlageret inneholder et hematom, som kan endre oksidasjonstrinnet fra +3 til +2, ved å legge til eller gi et elektron.

På lageret til villlansetten er det to tomter:

1. En blanding som inkluderer sekundære dehydrogenaser - koenzym Q vil sørge for overføring av protoner og elektroner. Sammen med koenzym Q går protoner til midten av mitokondriene, pga Cytokromer bærer mindre elektroner i husholdningsbygningene.

2. En seksjon av cytokromer, som skal sikre overføring av flere elektroner.

Hovedbetydningen av cytokromsystemet for overføring av elektroner fra substratet, som er oksidert, til molekylær syre i vannløsninger:

Skjema for overføring av elektroner og protoner fra dikotomien.

Langs dikotomien til substratet, som blir oksidert, overføres to protoner og to elektroner til syren.

Koenzymene til den dikoliske lansetten aksepterer protoner og elektroner og omdannes til en ny form, og deretter omdannes de igjen til en oksidert form.

Den forstyrrende kraften som sikrer overføring av protoner og elektroner fra underlaget til surhet er forskjellen i redokspotensialer. Den dikoliske lansetten viser en økning i redokspotensial (fra –0,32 til +0,81 i 2)

For syntese av ett makroergisk ATP-bindemiddel kreves det en forskjell i redokspotensialer mellom dikoliske lanceweed-plott på omtrent 0,22 per par elektronoverføringer.

Mye av den aktive lansen (mange enzymer) kan gå tapt og ligge i substratets natur, som er oksidert.

Det er viktig for cellulose at syremolekylet, etter å ha fått 4 elektroner, reduseres til to vannmolekyler. Når syren ikke er fullstendig fornyet, når to elektroner er tilsatt, dannes vandig peroksid, og når ett elektron er tilsatt, dannes et superoksidradikal. Vannperoksid og superoksidradikal er giftige for celler, pga berolige cellemembraner, interagere med overflødig umettede fettsyrer av membranlipider.

Aerobe celler absorberer både peroksid og superoksid ved hjelp av to enzymer: superoksiddismutase og katalase.

Måter for energioverføring av elektroner i viktoristan.

Når et elektronpar overføres, skjer det en endring i den frie energien, og denne energien blir forvrengt på to måter:

1. Energien for overføring av elektroner overføres til syntesen av ATP.

2. Energien til overføringen av elektroner brukes til å generere varme.

Når et par elektroner overføres fra respirasjonslansen, skjer det en endring i fri energi, som er mer enn 52,6 kcal. Denne energien er tilstrekkelig for syntese av 3 ATP-molekyler. Syntesen av tre ATP-molekyler i standard hjerner krever sløsing med kcal.

Ved tre punkter for elektronoverføring er det den største endringen i fri energi, og disse punktene kalles punkter for vevsmetabolisme og oksidfosforylering.

Oksydfosforylering er prosessen med resyntese av ATP, ADP og Fn, binding til vevsmolekyler.

Kvitteringspunkter finner du på tomtene:

1. NAD/FAD

3. ts a/a 3 Pro 2

Mottakspunktene er stabile, men det er en stor mengde av dem på grunn av substratets natur, som er oksidert.

Med oksidering av NAD – foreldede underlag er det 3 mottakspunkter. 3ATP er synlig, med oksidert FAD - lagrede substrater kan det være 2 mottakspunkter og 3 ATP er synlig, med oksidert cytokrom av lagrede substrater avhenger mengden ATP som er lagret av hvilke cytokromelektroner som er avsatt: med elektronene overført til cytokrom b ses som 2ATP i oksidasjonsprosessen cytokrom z – 1ATP.

Fosforyleringskoeffisient er resultatet av R/O som en indikator på suksessen med fosforylering.

Det er fastslått at når ett atom fjernes fra syren (eller når et elektronpar overføres fra substratet til syren), fjernes ett atom uorganisk fosfat, og omtrent tre andre. koeffisient R/O er omtrent lik 3. Tobto. I villlansen er det minst tre produksjonspunkter, hvor uorganisk fosfat tar del i produksjonen av ATP.

Prosessen med biologisk oksidasjon kan ledsages av syntesen av ATP.

Oksidasjon som ikke er ledsaget av ATP-syntese kalles fri oksidasjon. Og her blir energi sett på som varme. Du bør være forsiktig når du arbeider med giftstoffer som er ledsaget av en økning i kroppstemperaturen.

Årsaker til ødeleggelse av biologisk oksidasjon.

1. Mangel på oksidasjonssubstrater (karbohydrater, lipider, etc.).

2. Ødeleggelse av enzymer i dicholic lancinus:

1. Defekt i apoenzymet (syntesen av proteindelen av enzymet forstyrres).

2. Defekt i koenzym (nedsatt syntese av koenzymer gjennom defekte vitaminer B2, B5, K).

3. Nestacha kisnu.

4. Virkning av inhibitorer.

Aminobarbital hemmer overføringen av protoner og elektroner til NAD/FAD-banen, og oksidasjonen av NAD-relaterte substrater fremmes.

Antimycin hemmer overføringen av elektroner til cytokrom b og cytokrom c.

Cyanider hemmer overføringen av elektroner til cytokromoksidase/cidase-veien.

I de fleste fysiologiske forhold er overføring av elektroner assosiert med oksidfosforylering.

En rekke alternativer kan brukes til å identifisere stoffdihannia og oksidfosforylering. De essensielle komponentene i disse prosessene er følgende: 2,4 – dinitrofenol, skjoldbruskhormon – tyroksin, dikumarin og dets derivater, fettsyrer.

Fosforylering av rosmarinoksid og uttørking av vev kan produseres biologisk. Rosing er en metode for å generere varme for å opprettholde kroppstemperaturen hos vinterdyr og dyr tilpasset kulde. Som et resultat oppstår fettsyrer og akkumuleres i brunt fettvev. Denne typen brunt fett finnes hos nyfødte barn, som lar dem opprettholde kroppstemperaturen ved å bruke et fortsatt ufullstendig termoreguleringssystem.

Hos pasienter med hyperfunksjon av skjoldbruskkjertelen er det en økning i kroppstemperaturen, som skyldes de økte prosessene med vevmetabolisme og oksidfosforylering forårsaket av tyroksin.

Når det er mangel på surhet i vevene, gjennomgår prosessen med vevsdehydrering og vevet substratoksidasjon.

Substratoksidasjon er en oksidasjonsprosess der den terminale elektronakseptoren er et substrat og ikke en oksidasjon.

Underlagsoksidasjon - denne nødsituasjonen resulterte i fjerning av energi på grunn av mangel på surhet.

Syremangel (hypoksi) oppstår i kroppen under fysisk aktivitet, klatring i fjell, nedsenket under vann, og sykdommer i åndedrettsorganene, det kardiovaskulære systemet og det hematopoetiske systemet.

Substratoksidasjon er energimessig mindre effektiv, lavere vevstap, fordi Redokspotensialene til substratene varierer litt.

I kroppen er det en rekkefølge av oksidfosforyleringsprosess, som produserer energi, og substratfosforylering.

Substratfosforylering er prosessen med å styrke makroerge bindinger gjennom samspillet mellom makroerge bindinger med underlaget.

Det viktigste makroerge hormonet er ATP.

Energien til makroerge leddbånd akkumuleres i en rekke forbindelser: kreatinfosfat, 1,3-difosfoglyserat, GTP og så videre.

Biologisk oksidasjon

Vev dikhannya Vilne oksidasjon Substrat oksidasjon

Tilknyttet energi

vises oksid

fosforylering i form av varme

Energi er sett

du kan se ATP

Fosforbad

Oksydfosforylering Substrat ingen fosforylering

koblet til mitokondriemembraner som ikke er koblet til membraner

Biologisk oksidasjon – Dette er totalen av oksidative reaksjoner av forskjellige stoffer i levende organismer. Oksydbaserte reaksjoner kalles reaksjoner som oppstår ved å endre stadiet for oksidasjon av atomer etter omfordeling av elektroner mellom dem.

Typer biologiske oksidasjonsprosesser:

1)aerob (mitokondriell) oksidasjon Designet for å øke energien til levende stoffer på grunn av surhet og akkumulering i form av ATP. Aerob oksidasjon kalles også tekstil dihannyam, Når stoffet er gjennomboret, brenner fragmentene aktivt surhet.

2) anaerob oksidasjon– dette er en ekstra måte å fjerne energien til tale uten å delta av syre. Anaerob oksidasjon er av stor betydning ved syremangel, samt ved intensiv kjøttproduksjon.

3) mikrosomal oksidasjon Beregnet for eksfoliering av ansikt og hud, samt for syntese av ulike stoffer: adrenalin, noradrenalin, melanin i huden, kollagen, fettsyrer, fettsyrer, steroidhormoner.

4) fri radikal oksidasjon nødvendig for å regulere fornyelsen og permeabiliteten til cellemembraner.

Hovedveien for biologisk oksidasjon er mitokondriell, er assosiert med energien som gis til kroppen i en form som er tilgjengelig for kroppen Energikilder hos mennesker inkluderer en rekke organiske forbindelser: karbohydrater, fett, proteiner. Som et resultat av oksidasjon brytes levende stoffer ned til terminale produkter, hovedsakelig til CO2 og H2O (ved nedbryting av proteiner dannes også NH3). Energien som vises i dette tilfellet akkumuleres i form av energi av kjemiske bindinger av makroerge molekyler, viktigst av alt ATP.

Makroergisk Disse kalles organiske forbindelser fra levende celler, som er rike på bindingsenergi. Ved hydrolyse av makroerge leddbånd (indikert med en slynget linje ~), øker mer enn 4 kcal/mol (20 kJ/mol). Makroerge bindinger skapes som et resultat av overutslipp av energi fra kjemiske bindinger under prosessen med taleutveksling. De fleste makroerge reaksjoner er med fosforsyreanhydrider, som ATP, GTP, UTP, etc. Adenosintrifosfat (ATP) sitter sentralt i midten av makroerge bindinger.

adenin – ribose – P ~ P ~ P, de P – overflødig fosforsyre

ATP finnes i hudvevet i cytoplasma, mitokondrier og kjerner. Biologiske oksidasjonsreaksjoner er ledsaget av overføring av en fosfatgruppe til ADP og dannelse av ATP (denne prosessen kalles fosforyluvannyam). Dermed lagres energi i form av ATP-molekyler og brukes om nødvendig til utvikling av ulike typer arbeid (mekanisk, elektrisk, osmotisk) og til disse synteseprosessene.

System for forening av oksidasjonssubstrater i menneskekroppen

Det er umulig for den enorme mengden kjemisk energi som kan inneholdes i molekylene av grub, siden når de interne molekylære bindingene brytes, er det en stor mengde energi som kan føre til skade klitini. For matvarer som kommer inn i kroppen, må de gå gjennom en rekke spesifikke transformasjoner, hvor det oppstår en flertrinns oppløsning av foldede organiske molekyler. Dette gir muligheten til å generere energi og lagre den i form av ATP.

Prosessen med å konvertere forskjellige sammenleggbare stoffer til ett energisk substrat kalles samling. Det er tre stadier av forening:

1. Forberedende stadium foregår i gresskanalen, så vel som i cytoplasmaet til celler i kroppen . Store molekyler brytes ned i deres strukturelle blokker: polysakkarider (stivelse, glykogen) - til monosakkarider; proteiner - til aminosyrer; fett – til glyserol og fettsyrer. I dette tilfellet ser det ut til at det er en liten mengde energi (ca. 1 %) som forsvinner som varme.

2. Stoffforvandling begynner i cytoplasma til celler og ender i mitokondrier. Enda enklere molekyler blir skapt, og typene deres er i stadig endring. Produkter som behandles er nyttige for utveksling av forskjellige stoffer: pyruvat, acetyl-koenzym (acetyl-CoA), α-ketoglutarat, oksaloacetat, etc. Den viktigste av disse forbindelsene er acetyl-CoA - et overskudd av otinesyre, koenzym A - den aktive formen av vitamin B 3 (pantotensyre). Prosessene for nedbrytning av proteiner, fett og karbohydrater konvergerer i stadiene av acetyl-CoA-skaping, og skaper en enkelt metabolsk syklus. Dette stadiet er preget av en hyppig (opptil 20%) frigjøring av energi, hvorav noe akkumuleres som ATP, og noe spres som varme.

3. Mitokondriell stadium. Produkter som har blitt metabolisert på et annet stadium går gjennom det sykliske oksidsystemet - trikarboksylsyresyklusen (Krebs-syklusen) Og jeg forbinder med den den trådformede lansetten av mitokondrier. I Krebs-syklusen oksideres acetyl-CoA til CO 2 og vann, assosiert med bærere - NAD + H 2 og FAD H 2. Vann kommer til enden av mitokondriene, hvor det oksideres av syre til H2O. Denne prosessen er ledsaget av frigjøring av omtrent 80% av energien til de kjemiske bindingene til reaktantene, hvorav en del absorberes i ATP dannes, og noe av det vises i form av varme.

Klassifisering og karakteristikker av de viktigste oksidoreduktasene i vev

Et viktig trekk ved biologisk oksidasjon er at det skjer under påvirkning av aktive enzymer. (oksidoreduktase). Alle de nødvendige enzymene i hudstadiet er kombinert i et ensemble, noe som betyr at de er festet på forskjellige cellemembraner. Som et resultat av den gunstige effekten av alle enzymer, foregår kjemiske transformasjoner trinn for trinn, som på et transportbånd. I dette tilfellet er reaksjonsproduktet fra ett trinn resultatet av det neste trinnet.

Klassifisering av oksidoreduktaser:

1. Dehydrogenase Det er en spaltning av vann i underlaget som oksiderer:

SH 2 + A → S + AH 2

I prosesser som involverer økt energi, er den mest utbredte typen biologisk oksidasjonsreaksjon dehydrering, slik at to atomer med vann skilles fra substratet som oksideres og overføres til oksidasjonsmidlet. Faktisk flyter vann i levende systemer over formen av atomer, og summen av protoner og elektroner (H + og ē), alle slags ødeleggelsesruter.

Dehydrogenaser dannes ved å folde proteiner, deres koenzymer (ikke-proteindelen av foldeenzymet) produseres ved både oksidasjon og dehydrering. Ved å ta vann fra underlagene forvandles koenzymer til en ny form. Oppdaterte former for koenzymer kan gi protoner og elektroner til et annet koenzym som har et høyere oksidpotensial.

1) OVER + - at NADP + - foreldede dehydrogenaser(koenzym - NAD+ og NADP+ - Aktive former for vitamin PP ). Tilsett to atomer med vann til det oksiderte substratet SH 2, som skaper en ny form - NAD + H 2:

SH 2 + NAD + ↔ S + NAD + H 2

2) FAD-gamle dehydrogenaser(koenzymer - FAD og FMN - aktive former for vitamin B 2). De oksidative egenskapene til disse enzymene gjør at de kan ta inn vann, både som et substrat som blir oksidert, og som en form for fornyet NADH 2 . I dette tilfellet etableres oppdaterte former for FADN 2 og FMN N 2.

SH 2 + FAD ↔ S + FAD N 2

NAD + H 2 + FMN ↔ NAD + + FMN H 2

3) koenzymQeller ubiquinon, som kan dehydrere FAD H 2 og FMN H 2 og tilsette to atomer med vann, transformere til CoQ H 2 ( hydrokinon):

FMN H 2 + KoQ ↔ FMN + KoQ H 2

2. Utskiftbare elektronbærere av heminisk natur – cytokromb, c 1 , c, a, a 3 . Cytokromer er enzymer som tilhører klassen av kromoproteiner (fermenterte proteiner). Ikke-proteindelen av cytokromer er representert heme, hva du skal gjøre med hemoglobinnivået.

cytokrom(Fe 3+) + ē ↔ cytokrom(Fe 2+)

Cytokrom a, a 3 etablere et kompleks av titler cytokromoksidase. I tillegg til andre cytokromer, interagerer cytokromoksidase med den syreterminale elektronakseptoren.