Etapele de bază ale oxidării biologice.

bioluminiscență (candescență);

sinteze chimice;

• Diverse reacții de oxidare biologică sunt accelerate de numeroase enzime oxidoreductaze, care sunt de obicei prezente în membranele biologice, și chiar adesea sub formă de ansambluri.

Ele sunt împărțite în 5 grupe:

• Oxidaze (catalizează eliminarea apei din substrat, vikorista în care acceptorul de apă este doar kisen)

Slide 5

Dehidrogenaze aerobe (pe lângă oxidaze, pot acționa ca acceptoare de apă, nu doar de apă acidă, ci și de acceptori individuali).

Slide 6

• Dehidrogenaze anaerobe (nu utilizați kisen ca acceptor de apă)
• Există două funcții principale:
  • Transferarea apei de pe un substrat pe altul
  • O componentă a lancetei diholice, care asigură transportul electronilor de la substrat la acid.

Slide 7

• Hidroxiperoxidaze (vikorista ca substrat, peroxid, apă sau peroxizi organici)
• Oxigenaze (catalizează introducerea directă a acidului în molecula substratului)

Slide 8

Tipuri de oxidare biologică

• Există 2 tipuri de oxidare biologică:
• Oxidarea Vilne
  • Oxidarea nu este asociată cu fosforilarea ADP și nu este însoțită de transformarea energiei observate în timpul oxidării în energia legăturilor macroergice.
  • Când energia oxidată este puternică, se transformă în căldură și se disipează.
• • Acest tip de oxidare biologică implică două căi:
  • substratul nu este fosforilat
  • 2. Oxidarea acetil-CoA în ciclul acizilor tricarboxilici cu adăugarea de CO 2 și reînnoirea coenzimelor NADH (H+) și FADH 2;

Slide 9

N - N ~ P = O

Slide 10

• Reacțiile de oxidare puternică a compușilor organici din natura vie și accelerarea sistemelor lor enzimatice sunt variate.
• Acestea sunt oxidate direct ca numeroase substraturi naturale și nenaturale, precum și reînnoirea coenzimelor (NADH, NADPH, FAD H2 și altele), care au fost create în timpul dezvoltării dehidrogenazelor primare și secundare.
• Reacțiile de oxidare liberă apar în citosol, pe membranele diferitelor structuri subcelulare și în aparatul nuclear al celulei.

Partea principală a acesteia este membrana endoplasmatică (EPM).

Fragmentele membranei EPS în timpul omogenizării celulelor și fracționării particulelor subcelulare din omogenat dau reacții de oxidare microzomale pe membranele EPS se numesc oxidare microzomală.

1. Slide 11
2. Caracteristicile lancetei diholice microzomale
3. Indiferent de prezența enzimelor de transfer de electroni, la sfârșitul cărora nu există fosforilarea ADP.

Unicitatea structurii și activității funcționale a citocromilor b5 și P-450, care sunt incluse în depozitul nostru.

Oxidaza terminală a lancetelor microzomale la aciditate este mare, ceea ce îi permite să concureze pentru aciditate cu citocrom oxidaza mitocondrială.

Slide 12

• Pirocatehază (catecol: kisen-1,2-oxidoreductază deciclază)
• Puneți în centrul activ doi atomi de Fe strâns legați, care, împreună cu O. Hayaishi, se combină cu acidul molecular din complex, unde acidul este activat în continuare:
• Fe2+ ​​​​+ O2 → Fe2+O2 → Fe3+O2–

Slide 14

Slide 15

Aplicații ale reacțiilor dezoxigenazei

Slide 16

Oxidarea prin monooxigenaze

Slide 17

Oxidarea datorată fosforilării ADP

Slide 18

Slide 19

Fig.3.

Slide 20

Fosforilarea substratului este un tip de oxidare biologică în care: legarea de înaltă energie are loc în momentul oxidării imediate a substratului, apoi în alt mod este transferată la reziduul de fosfat, care, în felul său, este vicorizat pentru fosforilarea ADP, tobto.

sinteza ATP.

Oxidarea asociată cu fosforilarea ADP este mai puțin frecventă pe substrat.

• Slide 21
• Aplicarea reacției de fosforilare a substratului
• Când aldehida 3-fosfoglicerică (3-PGA) este oxidată la acid 2-fosfogliceric (2-PGA) – glicoliză;

Când acidul fosfoenolpiruvic (PEP) este transformat în acid piruvic (piruvat, PVA) – glicoliză;

Când acidul -cetoglutaric este transformat în acid succinic (reacție la ciclul Krebs).

Slide 22

Decarboxilarea oxidului a acidului ketoglutaric

În această legătură cu ciclul Krebs, donorul de electroni este hidroxiacetiltiamină pirofosfat;

acceptor de electroni – acid lipoic.

Slide 23

Slide 24

Slide 25

În etapele următoare, enzima intră în reacție

• Slide 26
• Fosforilarea oxidului
• Slide 27

Oxidarea rezultată cu sinteza ATP, atunci când atomii și apa din coenzimele dehidrogenazelor, care iau parte la substraturile oxidate, sunt transferate în oxidoreductază lanzug, care este asociată cu transferul de ioni H+ și electroni la oxigenul molecular. Există activarea fosfatului anorganic și, prin medierea acestuia, a ATP-ului fosfor

Nu luați substratul de oxidare din partea de mijloc în activarea fosfatului anorganic

Oxidarea asociată cu fosforilarea care are loc pe membranele interioare ale mitocondriilor

Slide 28

• Enzime oxidice
• Slide 29
• Piridin dehidrogenaze
• Coenzima – NAD și NADP

Donatorul universal de atomi de H pentru dihotomia enzimelor este NADH2

Când NADPH2 apare când substratul este oxidat, are loc următoarea reacție:

• NADPH2 + NAD ⇄ NADP + NADH2
• Slide 30
• Particularități ale reacțiilor care implică piridin dehidrogenaze Hidroliza unor astfel de compuși este însoțită de substraturi, potențialele oxidativ-oxidative sunt scăzute (-0,32V).

Slide 31

Flavin dehidrogenaze

• Coenzima – FMN și FAD.
• Enzimele flavină sunt acceptoare de atomi de apă și facilitează transferul lor la NADH2:
• NADH2 + FAD ⇄ NAD + FADH2.
• În anumite situații (cu oxidarea acidului burshtinic în ciclul Krebs sau cu oxidarea acizilor grași), enzimele flavine pot juca rolul dehidrogenazelor primare.
• FMN și FAD sunt strâns asociate cu apoenzima și nu sunt separate de cealaltă în aceeași etapă a ciclului catalitic.
• Partea activă a moleculelor FAD și FMN este inelul izoaloxazin al riboflavinei, la care se pot adăuga atomi de azot 2 atomi de apă:

Slide 36

• Cea mai caracteristică trăsătură a dihotomiei enzimelor este prezența fracțiilor în ele, în care componentele vasului sunt puternic afectate de valorile potențialelor de oxid.
• Aici are loc o oxidare combinată cu fosforilarea ADP, deoarece

RIZNITSYA ENERGETICH RIVNIV Elektron, Scho Transport cu Great Shvidkіstyu, Tsilkom Hunting pentru sinteza macro-comorilor mormăit, 36 KJ - pentru III 80,7 KJ - punctul de stropire.

Slide 37

• Ipoteza chimiosmotică
• Peter Mitchell, Volodymyr Petrovici Skulachov
• Reacțiile care sunt însoțite de pierderea și crearea de H+ au loc pe membrana interioară a mitocondriilor în așa fel încât protonii sunt transferați din membrana interioară în cea exterioară.
• Transferul de electroni este însoțit de gradientul transmembranar al concentrației ionilor de H+ – efectul acțiunii osmotice.

Acest gradient creează o diferență între potențialele chimice () și electrice () și furnizează energie pentru procesul endergonic de creare a ATP.

ATPaza este o enzimă care creează un gradient de concentrație al ionilor H+ în timpul procesului de hidroliză a ATP.

Slide 38

Vizualizați toate diapozitivele

Energia de bază este procesul de oxidare biologică.

S-a creat o întreagă știință care se ocupă de toate subtilitățile și mecanismele procesului - biochimia.

Oxidarea biologică este totalitatea reacțiilor oxidative din ființe vii.

Reacțiile pe bază de oxizi se numesc reacții care apar prin modificarea stadiului de oxidare a atomilor în urma redistribuirii electronilor între ei.

• Primele presupuneri ale acestora se referă la acele pliuri care curg prin mijlocul organismului viu al pielii, care atârnau în secolul al XVIII-lea.
• Problema a fost preluată de chimistul francez Antoine Lavoisier, care a avut respect pentru faptul că procesele de ardere și oxidarea biologică sunt similare.
• Pentru o lungă perioadă de timp, după stingerea acidității, care este absorbită de un organism viu în timpul procesului de digestie și după ce s-a format o soluție, procesul de oxidare are loc în organism, care este rezultatul procesului de ardere, dar se desfășoară mai repede. .

Lavoisier a descoperit că moleculele acide (oxidanții) interacționează cu compușii organici, care elimină carbonul și apa.

Ca rezultat, devine absolut clar când conexiunile se destramă.

Anumite momente din procesul de învățare a problemei au fost pierdute pentru mulți proști:

de ce oxidarea are loc la temperatură scăzută a corpului, ca urmare a unui proces similar de ardere;

de ce oxidarea nu este însoțită de eliberarea de jumătăți de măsură și de marea eliberare de energie care a fost eliberată;- aceasta este descompunerea fără acid a monozaharidelor, care transferă procesul de metabolism celular și este însoțită de eliberarea de energie.

Această etapă este etapa cob a unui organism heterotrof al pielii. După glicoliză, anaerobii încep procesul de fermentație.

Oxidarea piruvatului se află în acidul piruvic transformat, obținut în procesul de glicoliză, în acetil coenzima.

Reacția are loc cu ajutorul complexului enzimatic piruvat dehidrogenază. Localizare – structura mitocondrială. Defalcarea acizilor grași beta Acest lucru are loc în paralel cu oxidarea piruvatului pe cresta mitocondrială.

Slide 25 Meta - conversia tuturor acizilor grași în acetil coenzimă și formarea lor în ciclul acidului tricarboxilic.

: acetil coenzima este inițial transformată în

• acid citric
• , Apoi cedează transformărilor ulterioare (deshidratare, decarboxilare și regenerare).
• Toate procesele sunt repetate de mai multe ori.

- etapa finală de transformare în organismele eucariote.

Aceasta implică conversia adenozindifosfatului în acid adenozin trifosforic. Este necesar ca aceasta energie sa provina din procesul de oxidare a moleculelor de enzima-dehidrogenaza si coenzima dehidrogenaza care se formeaza in stadiile avansate. Apoi energia rezidă în ligamentele macroergice ale acidului adenozin trifosforic.

ATP Astfel, oxidarea fluorului are loc în următoarele moduri:

apa este separată de substrat, care este oxidat (proces de deshidratare);

dând substratului un electron;

Procesele de oxidare au loc în organism și în organism.

Aceste procese au asemănări și diferențe.

1. Asemănări între oxidarea din corp și postura corpului.
2. Ca rezultat al oxidării, se formează noi produși terminali 2 și H2O.

Cu toate acestea, există încă multă energie vizibilă.

Importanța dintre oxidare în organism și postura corpului.

1. 1. În corp, energia se vede prin oxidarea atomilor din carbon, iar în corp prin oxidarea atomilor din apă.
2. Corpul corpului se conectează cu substratul, care se oxidează.
3. În organism, acrimea nu se combină cu substratul.
4. Energia este văzută de corp simultan și se acumulează, atunci.

nu faceți stocuri.

În corp, energia este văzută în porțiuni, „în cascadă” și se acumulează (stochează).

1. „Cascada” de energie vizibilă protejează celula de supraîncălzire.
2. Principala reacție de oxidare din organism este reacția de deshidratare.

scindarea apei (protonii).

Reacțiile suplimentare includ reacții de deshidratare și decarboxilare.

Procesul de oxidare în organism este o etapă bogată, proces enzimatic.

Procesul de oxidare a substraturilor din obiectele biologice se numește oxidare biologică.

Tipuri de oxidare biologică.

Tkaninne dikhannya

Oxidarea substratului

Digestia tisulară este un proces enzimatic în mai multe etape în care acceptorul terminal de electroni este acid.

Procesul de metabolism tisular ia parte din enzime - oxidoreductaze, care sunt responsabile pentru eliminarea lancetelor bacteriene.

Lanceta dicolică este un complex de oxidoreductaze care participă la transferul de protoni și electroni de pe substrat, care este oxidat la aciditate.

Dihal lance de localizare in cristale mitocondriale.

Budova dikhalny lantsyuga.

Lanceta Dihal include 4 grupe de enzime:

1. Dehidrogenaze dependente de peridin – coenzima NAD, NADP.

Principala importanță a sistemului citocrom pentru transferul electronilor de pe substrat, care este oxidat, la acidul molecular din soluțiile de apă:

Schema transferului de electroni și protoni din dihotomie.

De-a lungul dihotomiei substratului, care este oxidat, doi protoni și doi electroni sunt transferați la acid.

Coenzimele lancetei diholice acceptă protoni și electroni și sunt transformate într-o formă nouă, apoi din nou sunt transformate într-o formă oxidată.

Forța distructivă care asigură transferul de protoni și electroni de la substrat la aciditate este diferența de potențiale redox.

În lanceta diholic, există o creștere a potențialului redox (de la –0,32 la +0,81 în 2)

Pentru sinteza unui liant macroergic de ATP, este necesară o diferență în potențialele redox între diagramele diholice lanceweed de aproximativ 0,22 per pereche de transferuri de electroni.

O mare parte a lancei active (o mulțime de enzime) se poate pierde și se află în natura substratului, care este oxidat.

Este important pentru celuloză ca molecula de acid, după ce a câștigat 4 electroni, să fie redusă la două molecule de apă.

Când acidul nu este complet reînnoit, odată ce sunt adăugați doi electroni, se creează peroxid apos, iar odată ce este adăugat un electron, se creează un radical superoxid.

Peroxidul de apă și radicalul superoxid sunt toxice pentru celule, deoarece

calmează membranele celulare, interacționând cu excesul de acizi grași nesaturați ai lipidelor membranare.

Celulele aerobe absorb atât peroxidul, cât și superoxidul cu ajutorul a două enzime: superoxid dismutaza și catalaza.

Modalități de transfer de energie vikoristan al electronilor.

Când o pereche de electroni este transferată, are loc o modificare a energiei libere și această energie este împărțită în două moduri:

1. Energia de transfer de electroni este transferată la sinteza ATP.

2. Energia transferului de electroni este folosită pentru a genera căldură.

Când o pereche de electroni este transferată din lancea respiratorie, are loc o modificare a energiei libere, care este mai mare de 52,6 kcal.

Această energie este suficientă pentru sinteza a 3 molecule de ATP.

Sinteza a trei molecule de ATP în creierul standard necesită o risipă de kcal.

Odată cu oxidarea NAD – substraturi învechite există 3 puncte de recepție, atunci.

3 ATP este vizibil, cu oxidarea FAD - substraturi stocate, există 2 puncte de primire și 3 ATP este vizibil, cu oxidarea substraturilor stocate în citocrom, cantitatea de ATP stocată depinde de ce electroni citocrom sunt aruncați: când electronii sunt aruncați pe citocromul b, 2ATP este observat în procesul de oxidare citocromul z – 1ATP.

Coeficientul de fosforilare este rezultatul R/O ca indicator al succesului fosforilării.

S-a stabilit că atunci când un atom este îndepărtat din acid (sau când o pereche de electroni este transferată de la substrat la acid), un atom de fosfat anorganic este îndepărtat și aproximativ trei.

coeficientul R/O este aproximativ egal cu 3. Tobto.

În lanceta diholică, există cel puțin trei puncte de producție, în care fosfatul anorganic participă la producerea de ATP.

Procesul de oxidare biologică poate fi însoțit de sinteza ATP.

Oxidarea care nu este însoțită de sinteza ATP se numește oxidare liberă.

Și aici energia este văzută ca căldură.

Ar trebui să fii atent când ai de-a face cu toxine care sunt însoțite de o creștere a temperaturii corpului.

Motive pentru distrugerea oxidării biologice.

1. Lipsa substraturilor de oxidare (glucide, lipide etc.).

2. Distrugerea enzimelor în lancinul diholic:

1. Defect al apoenzimei (sinteza părții proteice a enzimei este perturbată).

2. Defect în coenzimă (sinteza deteriorată a coenzimelor prin vitaminele defecte B2, B5, K).

3. Nestacha kisnu.

4. Acţiunea inhibitorilor.

Fosforilarea oxidului de rozmarin și desicarea țesuturilor pot fi produse biologic.

Trandafirul este o metodă de generare a căldurii pentru a menține temperatura corpului la animalele de iarnă și la turmele adaptate la frig.

Ca urmare, acizii grași apar și se acumulează în țesutul adipos maro.

Acest tip de grăsime brună se găsește la copiii nou-născuți, ceea ce le permite să mențină temperatura corpului folosind un sistem de termoreglare încă incomplet.

La pacienții cu hiperfuncție a glandei tiroide, există o creștere a temperaturii corpului, care se datorează proceselor crescute de metabolism tisular și de fosforilare a oxidului cauzate de tiroxină.

Când există o lipsă de aciditate în țesuturi, procesul de deshidratare a țesuturilor și țesuturile suferă oxidarea substratului.

Oxidarea substratului este un proces de oxidare în care acceptorul terminal de electroni este un substrat și nu o oxidare.

Oxidarea substratului – această urgență a dus la eliminarea energiei pentru lipsa acidității.

Deficiența de acid (hipoxie) apare în organism în timpul activității fizice, al cățărării munților, scufundat sub apă și boli ale organelor respiratorii, ale sistemului cardiovascular și ale sistemului hematopoietic.

Oxidarea substratului este mai puțin eficientă din punct de vedere energetic, scade pierderea de țesut, deoarece

Potențialele redox ale substraturilor variază ușor.

Golovna

În organism, există o ordine de proces de fosforilare a oxidului, care produce energie și fosforilarea substratului.

Fosforilarea substratului este procesul de întărire a legăturilor macroergice prin interacțiunea legăturilor macroergice cu substratul.

Cel mai important hormon macroergic este ATP.

Energia ligamentelor macroergice este acumulată într-un număr de compuși: creatină fosfat, 1,3-difosfoglicerat, GTP și așa mai departe.

Tesut dikhannya Vilne oxidare Oxidarea substratului

Asociat cu Energia

apare oxid

fosforilarea sub formă de căldură

Energia se vede

se vede ATP Baie cu fosforina

Fosforilarea oxidului Substratul nu are fosforilare:

1)conectate la membranele mitocondriale nelegate la membrane Oxidare biologică - Aceasta este totalitatea reacțiilor oxidative ale diferitelor substanțe din organismele vii. Reacțiile pe bază de oxizi se numesc reacții care apar prin modificarea stadiului de oxidare a atomilor în urma redistribuirii electronilor între ei.

2) Tipuri de procese biologice de oxidare– acesta este un mod suplimentar de a elimina energia vorbirii fără participarea acidului.

3) Oxidarea anaerobă este de mare importanță în caz de deficiență de acid, precum și în producția intensivă de carne. oxidare microzomală

4) Destinat pentru exfolierea fetei si a pielii, precum si pentru sinteza diferitelor substante: adrenalina, noradrenalina, melanina in piele, colagen, acizi grasi, acizi colici, hormoni steroizi. oxidarea radicalilor liberi

necesare pentru reglarea reînnoirii și permeabilității membranelor celulare. Principala cale de oxidare biologică este mitocondrială

, este asociată cu energia furnizată organismului într-o formă accesibilă organismului. Sursele de energie la om includ o varietate de compuși organici: carbohidrați, grăsimi, proteine. Ca urmare a oxidării, compușii vii se descompun în produși terminali, în principal în CO2 și H2O (odată cu descompunerea proteinelor se formează și NH3).

Energia care apare în acest caz se acumulează sub formă de energie a legăturilor chimice ale moleculelor macroergice, cel mai important ATP.

Macroergic Aceștia se numesc compuși organici din celulele vii, care sunt bogate în energie de legare. La hidroliza ligamentelor macroergice (indicată printr-o linie sinuoasă ~), crește mai mult de 4 kcal/mol (20 kJ/mol).

Legăturile macroergice sunt create ca urmare a descărcării excesive de energie a legăturilor chimice în timpul procesului de schimb de vorbire.

Este imposibil ca cantitatea imediată de energie chimică să fie conținută în moleculele de grub, deoarece atunci când legăturile moleculare interne sunt rupte, există o cantitate mare de energie care poate duce la deteriorarea Nya klitini.

Pentru produsele alimentare care intră în organism, acestea trebuie să treacă printr-o serie de transformări specifice, în timpul cărora are loc o dezintegrare în mai multe etape a moleculelor organice pliate. Aceasta oferă capacitatea de a genera energie și de a o stoca sub formă de ATP. Procesul de transformare a diferitelor substanțe pliabile într-un singur substrat energetic se numește

unificare. Există trei etape de unificare: . 1. Etapa pregătitoare

2are loc în tractul de iarbă, precum și în citoplasma celulelor din organism Moleculele mari se descompun în blocurile lor structurale: polizaharide (amidon, glicogen) - la monozaharide;

proteine ​​– la aminoacizi; grăsimi – la glicerol și acizi grași. În acest caz, pare să existe o cantitate mică de energie (aproximativ 1%) care este disipată sub formă de căldură.

Clasificarea și caracteristicile principalelor oxidoreductaze din țesuturi

O caracteristică importantă a oxidării biologice este că aceasta are loc sub influența enzimelor active. (oxidoreductaza). Toate enzimele necesare stadiului pielii sunt combinate într-un ansamblu, ceea ce înseamnă că sunt fixate pe diferite membrane celulare.

Ca rezultat al efectului benefic al tuturor enzimelor, transformările chimice au loc pas cu pas, ca pe o bandă transportoare.:

1. În acest caz, produsul de reacție al unei etape este rezultatul etapei următoare. Clasificarea oxidoreductazelor

Dehidrogenaza

Există o divizare a apei în substrat care se oxidează: SH2 + A → S + AH2În procesele care implică o energie crescută, cel mai răspândit tip de reacție biologică de oxidare este

deshidratare

, astfel încât doi atomi de apă sunt separați de substratul care este oxidat și transferați la oxidant. + De fapt, apa din sistemele vii curge peste forma atomilor, iar suma protonilor si electronilor (H + si ē), caile de distrugere de tot felul. + Dehidrogenazele sunt formate din proteine ​​de pliere, coenzimele lor (partea neproteică a enzimei de pliere) sunt produse atât prin oxidare, cât și prin deshidratare. Prin preluarea apei din substraturi, coenzimele se transformă într-o nouă formă. Formele actualizate de coenzime pot furniza protoni și electroni unei alte coenzime care are un potențial de oxid mai mare. ). 1) TERMINAT

- acel NADP

- dehidrogenaze învechite(coenzima - NAD + și NADP +

- Forme active de vitamina PP

Adăugați doi atomi de apă la substratul oxidat SH 2, care creează o nouă formă - NAD + H 2:

SH 2 + NAD + ↔ S + NAD + H 22) FAD-dehidrogenaze învechite(coenzime - FAD și FMN - forme active ale vitaminei B 2). Proprietățile oxidative ale acestor enzime le permit să ia în apă, atât ca substrat care se oxidează, cât și ca formă de NADH 2 reînnoit. În acest caz, se stabilesc forme actualizate ale RICA 2 și FMN N 2.):

SH 2 + FAD ↔ S + FAD N 2

2. NAD + H 2 + FMN ↔ NAD + + FMN H 2 3) coenzimaQ 1 sau ubichinona, 3 . care poate deshidrata FAD H 2 și FMN H 2 și poate adăuga doi atomi de apă, transformându-se în CoQ H 2 ( hidrochinonă FMN·N 2 + KoQ ↔ FMN + KoQ·H 2

citocrom(Fe 3+) + ē ↔ citocrom(Fe 2+)

Citocrom a, a 3 stabilesc un complex de titluri citocrom oxidaza.