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