Лекция 6

Лекция 6
• Окисление жирных кислот. Цикл
трикарбоновых кислот. Общие
принципы биоэнергетики.
Биоэнергетические процессы в
животных клетках. Цепь переноса
электронов и окислительное
фосфорилирование.
CONH2
O
O P O
COOH
N
Никотинамид
CONH2
N
Никотиновая
кислота
O
O P O
CH2
H
H
N
O
H
H
OH OH
N
NH2
N
N
N
CH2 O
H
H
H
H
OH OR
Никотинамидадениндинуклеотид
+
NAD (R = H)
Никотинамидадениндинуклеотидфосфат
+
NADP (R = PO32–)
O
CH3
CH3
HOCH2 C CH CONH CH2CH2COOH
CH2 C CH CONH CH2CH2CONH CH2CH2SH
NH2
H3C OH
O
H3C OH
O
N
O
N
N
P O P OCH2 O
O
O
H
H
H
H
2–
O3PO
OH
N
КоферментА
O
OH
CH3
CH3O
CH3
CH3O
CH3
CH3O
(CH2–CH=C–CH2)10H
O
Хиноидная форма
Кофермент Q
CH3
CH3O
(CH2–CH=C–CH2)10H
OH
Гидрохинонная форма
Кофермент QH2
β-Окисление жирных кислот
OOC–(CH2 –CH2 )n –CH3
+
CoAS H
+
ATP
CoA–S CO–(CH2 –CH2 )n –CH3
+
ADP
+
Pi
переход митохондриальной мембраны в виде ацилкарнитина
CoA–S CO–CH2 –CH2 –(CH2 –CH2 )n –CH3
CoAS COCH3
CoQ
ЦПЭ
CoAS H
CoQH2
2 АТР
O
C oA–S CO–CH=CH–(CH2 –CH2 )n –CH3
CoA–S CO–CH2 –C–(CH2 –CH2 )n –CH3
3 АТР
ЦПЭ
NADH
NAD
CoA–S CO–CH2 –CH–(CH2 –CH2 )n –CH3
OH
OOC–(CH2 –CH2 )n –CH3
+
CoAS H
+
ATP
CoA–S CO–(CH2 –CH2 )n –CH3
(CH3 )3 NCH2 CHCH2 COO
OH
Ка рнитин
+
+
ADP
+
Pi
CoA–S CO–(CH2 –CH2 )n –CH3
(CH3 )3 NCH2 CHCH2 COO
OCO(CH2 CH2 )n CH3
Через мт мембрану, потом ацилкарнитин -->ацил коА + карнитин
CoA–S CO–CH2 –CH2 –(CH2 –CH2 )n–1 –CH3 + CoQ
CoA S CO CH CH–(CH2 –CH2 )n–1 –CH3
CoA S CO CH CH–(CH2 –CH2 )n–1 –CH3
+
+
CoQH2
Н2 О
CoA S CO CH2 СH–(CH2 –CH2 )n–1 –CH3
OH
CoA S CO CH2 СH–(CH2 –CH2 )n–1 –CH3
+
NAD
OH
CoA S CO CH2 С –(CH2 –CH2 )n–1 –CH3
+
NADH
O
O
CoA–S CO–CH2 –C–(CH2 –CH2 )n –CH3
+
CoAS H
CoA–S CO–(CH2 –CH2 )n –CH3
+
CoAS COCH3
или
CoAS –COCH2 C OCH3
+
CoAS H
2CoAS –COCH3
(n=0)
Имеем 1 ацетил-КоА для цикла Кребса, 1 NADH и 1
CoQ для ЦЭТ при каждом обороте.
COO
+
CoAS –COCH3
COO
C O
CH2
+
H2 O
CoAS H
+ OOC
COO
Окса лоа це та т
CH2 COO
OOC CH2 C OH
OOC
COO
C CH COO
Аконита т
CH2 COO
OOC
CH CHOH COO
Изоцитра т
CH2 COO
CH2 COO
OOC
CH2
COO
Цитра т
COO
CH2
Цитра т
CH2 C OH
CH CHOH COO
+
NAD
H2 C CO COO
H2 C COO
α-Ке тоглута ра т
OOC
+
СО 2
CH CO
COO
+
NADH
H2 C CO COO
H2 C COO
α-Ке тоглута ра т
H2 C
+
CoAS H
CO
+
+ NADH + СО 2
H2 C COO
Сукцинилкоф е рме нт А
NAD
S CoA
+
H2 C COO
Сукцинилкоф е рме нт А
H2 C CO S CoA
GDP
2–
HP O 4
+
CoAS H
+
H2 C
COO
H2 C
COO
+
GTP
Сукцина т
H2 C COO
H2 C COO
Сукцина т
+
CoQ
OOC HC
HC COO
Фума ра т
+
CoQH2
OOC H2 C
H2 C COO
Фума ра т
НО HC
COO
H2 C COO
Ма ла т
+
NAD
+
НО HC
Н2 О
COO
H2 C COO
Ма ла т
О C
COO
H2 C COO
Окса лоа це та т
+
NADH
14(гликолиз) + 2x{1 (GTP) + 3x3 (NADH) + 2x1 (CoQH2)} = 38
молекул нуклеотидтрифосфатов при окислении глюкозы.
Анаэробный гликолиз - 2 ATP!
Оксалоацетат/пируват
• пируват + СО2 = оксалоацетат (пируват
карбоксилаза)
• оксалоацетат = пируват + СО2
(оксалоацетат декарбоксилаза)
Мембраны митохондрий
• Внешняя мембрана - проницаема для
многих веществ, в том числе белков до
10кДа.
• Внутренняя мембрана - непроницаема
для белков, ионов, на ней создаются
разности рН и электрического
потенциала. Участвует в
хемиосмотическом сопряжении.
Цепь переноса электронов
Комплексы I-V.
• I.
+
NADH
H
+
OOC–CH2–CH2–COO
• II.
CoQ
+
+
NAD
OOC
CoQ
H
C C
H
Cукцинат
COO
CoQH2
+
CoQH2
Фумарат
2e
• III.
• IV.
• V.
CoQH2
+
2Fe c (III)
2Fe c (II)
+
2H
+
+
H2 O
CoQ
2e
2Fe c (II)
+
1/2O 2
+
2H
2Fe c (III)
АТФ-синтетаза (олигомицин-чувств. АТФаза)
Гем
H3C
H3C
CH=CH2
N Fe
–
OOCCH2CH2
–
CH3
N
OOCCH2CH2
N
N
CH=CH2
CH3