Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Биологическое окисление и биоэнергетика клеток.Общие пути катаболизма. Тканевое дыхание. Электронно-транспортная цепь.

Содержание

План лекции:Понятие о биоэнергетике или биохимической термодинамике.Основные понятия термодинамики, необходимые для понимания биоэнергетики.Понятия о катаболизме и анаболизме.Понятие о макроэргах, энергетика их гидролиза. Пути расходования и синтеза АТФ.ОВ равновесие и ОВ потенциал.Понятие о биологическом окислении и его
Биологическое окисление и биоэнергетика клеток. Общие пути катаболизма.  Тканевое дыхание. Электронно-транспортная План лекции:Понятие о биоэнергетике или биохимической термодинамике.Основные понятия термодинамики, необходимые для понимания Биоэнергетика, или биохимическая термодинамика, занимается изучением превращений энергии, сопровождающих биохимические реакции. Клетка, как термодинамическая система обладает следующими свойствами: открытая;находится в стационарном состоянии;обладает максимальным Некоторые понятия термодинамикиΔG=ΔH-TΔS где ΔG – изменение свободной энергии, т.е. способность произвести Метаболизм (обмен веществ) – совокупность химических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Вещества участвующие в метаболизме называются метаболитами. Внешний обмен веществ – внеклеточное переваривание веществ на путях их поступления и Катаболизм – это процессы распада, окисления, выведения веществ, которые сопровождаются высвобождением свободной Выделяют следующие фазы катаболизма Пути метаболизмаЭкзэргонический процесс (ΔG < 0)Эндэргонический процесс (ΔG > 0)конечные Принцип энергетического сопряжения 1) АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4; ∆G Понятие о макроэргических соединениях (макроэргах)- это биологические молекулы, которые способны накапливать и Стандартная свободная энергия гидролиза некоторых высоко- и низкоэнергетических соединенийМакроэрг или «высокоэнергетическое» соединение Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиантАденинРибозатри остатка фосфорной кислоты Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиант Освобождение энергии при гидролизе тиоэфира (ацетил-КоА) Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата Пути гидролиза высокоэнергетических фосфатов:АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 – наиболее Структура различных аденозинполифосфатов Механизм гидролиза АТФ и освобождающаяся при этом энергия Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата Освобождение энергии при гидролизе 1,3-бисфосфоглицерата Освобождение энергии при гидролизе фосфокреатина Исключительное (промежуточное) положение АТФ среди богатых энергией соединений Пути образования АТФ:Окислительное фосфорилированиеАДФ + Н3РО4 + Е биоокисления→ АТФ;Субстратное фосфорилированиеАДФ + Механизмы ресинтеза АТФ в мышцахУказаны механизмы и энергетические субстраты (в рамках) Выделяют следующие фазы катаболизма БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕОкисление питательных веществ может протекать:с отщеплением водорода, от окисляемого субстрата (S) Окислительно-восстановительные или редокс пары и их стандартные red/ox потенциалы Структура митохондрий Схема митохондрии Схема электронно-транспортной цепи митохондрии Схема электронно-транспортной цепи митохондрии Все компоненты ЦПЭ расположены в митохондриальной мембране в порядке возрастания редокс-потенциалов; самый высокий редокс-потенциал Питер Деннис Митчелл, (29 сентября 1920 - 10 апреля 1992 года) британский биохимик, который Структура АТФ-синтазного комплекса Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О) этот число молекул неорганического фосфата (Фн), которое перешло Ингибиторы дыхательной цепи Спасибо за внимание!!!
Слайды презентации

Слайд 2 План лекции:
Понятие о биоэнергетике или биохимической термодинамике.
Основные понятия

План лекции:Понятие о биоэнергетике или биохимической термодинамике.Основные понятия термодинамики, необходимые для

термодинамики, необходимые для понимания биоэнергетики.
Понятия о катаболизме и анаболизме.
Понятие

о макроэргах, энергетика их гидролиза. Пути расходования и синтеза АТФ.
ОВ равновесие и ОВ потенциал.
Понятие о биологическом окислении и его биомедицинское значение. Клеточная локализация дыхательных процессов.
Строение ферментных комплексов ЭТЦ.
Организация дыхательной цепи (ЭТЦ). Природа и структура отдельных ферментных комплексов ЭТЦ.
Механизм окислительного фосфорилирования.
Дыхательный контроль и регуляция ЭТЦ.
Патология тканевого дыхания.


Слайд 3 Биоэнергетика, или биохимическая термодинамика, занимается изучением превращений энергии,

Биоэнергетика, или биохимическая термодинамика, занимается изучением превращений энергии, сопровождающих биохимические реакции.

сопровождающих биохимические реакции.


Слайд 4 Клетка, как термодинамическая система обладает следующими свойствами:
открытая;
находится

Клетка, как термодинамическая система обладает следующими свойствами: открытая;находится в стационарном состоянии;обладает

в стационарном состоянии;
обладает максимальным запасом информации и минимум энтропии;


Слайд 5 Некоторые понятия термодинамики

ΔG=ΔH-TΔS
где ΔG – изменение свободной

Некоторые понятия термодинамикиΔG=ΔH-TΔS где ΔG – изменение свободной энергии, т.е. способность

энергии, т.е. способность произвести ту или иную форму работы;

ΔH - изменение энтальпии (теплосодержания); T - абсолютная температура и ΔS - изменение энтропии.

ΔG > 0 – эндэргонический процесс
(не самопроизвольный)
ΔG < 0 – экзэргонический процесс (самопроизвольный)

Слайд 6 Метаболизм (обмен веществ) – совокупность химических процессов, обеспечивающих

Метаболизм (обмен веществ) – совокупность химических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Вещества участвующие в метаболизме называются метаболитами.

жизнедеятельность организма. Вещества участвующие в метаболизме называются метаболитами.


Слайд 7 Внешний обмен веществ – внеклеточное переваривание веществ на

Внешний обмен веществ – внеклеточное переваривание веществ на путях их поступления

путях их поступления и выделения из организма.
Промежуточный обмен веществ

(внутриклеточный метаболизм) - превращение веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов.
Последовательность биохимических реакций, направленных на модификацию того или иного субстрата до конечного продукта in vivo, называется метаболическим путём или в случае замкнутых процессов – циклом.

Слайд 8 Катаболизм – это процессы распада, окисления, выведения веществ,

Катаболизм – это процессы распада, окисления, выведения веществ, которые сопровождаются высвобождением

которые сопровождаются высвобождением свободной энергии. Реакции катаболизма экзэргонические (ΔG

< 0).
Анаболизм – это процесс синтеза, восстановления, поступления веществ, протекает с поглощением энергии. Реакции анаболизма эндэргонические (ΔG > 0).
Реакции, сопрягающие процессы анаболизма и катаболизма, называют амфиболическими.


Слайд 10 Выделяют следующие фазы катаболизма

Выделяют следующие фазы катаболизма

Слайд 11 Пути метаболизма
Экзэргонический процесс (ΔG < 0)
Эндэргонический процесс (ΔG

Пути метаболизмаЭкзэргонический процесс (ΔG < 0)Эндэргонический процесс (ΔG > 0)конечные

> 0)
конечные


Слайд 12 Принцип энергетического сопряжения
1) АТФ + Н2О → АДФ

Принцип энергетического сопряжения 1) АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4;

+ Н3РО4; ∆G = 30,5 кДж/моль,
2) глюкоза + Н3РО4

→ глюкозо-6-фосфат; ∆G = +13,1 кДж/моль.
_____________________________________________
Глюкоза + АТФ → гюкозо-6-фосфат + АДФ
∆Gреакц.= 30,5 кДж/моль + 13,1 кДж/моль = 16,1 кДж/моль.


Слайд 13 Понятие о макроэргических соединениях (макроэргах)
- это биологические молекулы,

Понятие о макроэргических соединениях (макроэргах)- это биологические молекулы, которые способны накапливать

которые способны накапливать и передавать энергию в ходе биохимических

реакций. Принято разделять соединения на высокоэнергетические и низкоэнергетичесекие. Условной границей служит значение гидролиза фосфатной связи – более 30 кДж/моль.
Макроэрги бывают следующей природы:
Нуклеотидтрифосфаты (АТФ, ГТФ, УТФ) и креатинфосфат.
Тиоэфиры – ацетил-КоА, ацил-КоА.
Енолфосфаты – фофсфоенолпируват.

Слайд 14 Стандартная свободная энергия гидролиза некоторых высоко- и низкоэнергетических

Стандартная свободная энергия гидролиза некоторых высоко- и низкоэнергетических соединенийМакроэрг или «высокоэнергетическое»

соединений
Макроэрг или «высокоэнергетическое» соединение имеет макроэргическую связь, энергия гидролиза

которой более 30 кДж/моль

Слайд 15 Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиант
Аденин
Рибоза
три остатка фосфорной

Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиантАденинРибозатри остатка фосфорной кислоты

кислоты


Слайд 16 Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиант

Аденозинтрифосфат (АТФ) – главный высокоэнергетический интермедиант

Слайд 17 Освобождение энергии при гидролизе тиоэфира (ацетил-КоА)

Освобождение энергии при гидролизе тиоэфира (ацетил-КоА)

Слайд 18 Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата

Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата

Слайд 19 Пути гидролиза высокоэнергетических фосфатов:
АТФ + Н2О → АДФ

Пути гидролиза высокоэнергетических фосфатов:АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 –

+ Н3РО4 – наиболее частый вариант гидролиза макроэрга;
АТФ +

Н2О → АМФ + Н4Р2О7 – более редкий процесс гидролиза;
АДФ + Н2О → АМФ + Н3РО4 - реакция приводит к выделению только тепла;

Макроэрги

Низкоэнергетический фосфат


Слайд 20 Структура различных аденозинполифосфатов

Структура различных аденозинполифосфатов

Слайд 21 Механизм гидролиза АТФ и освобождающаяся при этом энергия

Механизм гидролиза АТФ и освобождающаяся при этом энергия

Слайд 22 Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата

Освобождение энергии при гидролизе фосфоенолпирувата

Слайд 23 Освобождение энергии при гидролизе 1,3-бисфосфоглицерата

Освобождение энергии при гидролизе 1,3-бисфосфоглицерата

Слайд 24 Освобождение энергии при гидролизе фосфокреатина

Освобождение энергии при гидролизе фосфокреатина

Слайд 25 Исключительное (промежуточное) положение АТФ среди богатых энергией соединений

Исключительное (промежуточное) положение АТФ среди богатых энергией соединений

Слайд 26 Пути образования АТФ:
Окислительное фосфорилирование
АДФ + Н3РО4 + Е

Пути образования АТФ:Окислительное фосфорилированиеАДФ + Н3РО4 + Е биоокисления→ АТФ;Субстратное фосфорилированиеАДФ

биоокисления→ АТФ;

Субстратное фосфорилирование
АДФ + креатинфосфат → АТФ + креатин;

Трансфосфорилирование

или «путь спасения»
АДФ + АДФ → АТФ + АМФ;

Слайд 27 Механизмы ресинтеза АТФ в мышцах
Указаны механизмы и энергетические

Механизмы ресинтеза АТФ в мышцахУказаны механизмы и энергетические субстраты (в рамках)

субстраты (в рамках)


Слайд 28 Выделяют следующие фазы катаболизма

Выделяют следующие фазы катаболизма

Слайд 29 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ
Окисление питательных веществ может протекать:
с отщеплением водорода,

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕОкисление питательных веществ может протекать:с отщеплением водорода, от окисляемого субстрата

от окисляемого субстрата (S) - дегидрирование;
с потерей электрона;
с присоединением

кислорода.
Все три типа реакций равнозначны и могут протекать в живой клетке при участии ферментов и называются биологическим окислением.
Если акцептором водорода и электронов в ОВР в клетке служит не кислород, совокупность таких реакций называют анаэробным окислением. Этот тип окисления является процессом генерации водорода с никотинзависимыми (НАД+ и НАДФ+) и флавинзависимыми дегидрогеназами (ФМН и ФАД).
Если акцептором водорода и электронов служит кислород, такую совокупность ОВР называют аэробным окислением или тканевым дыханием. Таким образом, тканевое дыхание – это распад субстрата в клетках, сопровождающийся потреблением кислорода.
Процесс аэробного окисления можно представить следующим уравнением:
SH2 + 1/2 O2 = S + H2O.
Окисляемые различные органические вещества (S - субстраты), представляют собой метаболиты катаболизма, их дегидрирование является экзоэргическим процессом. Энергия, освобождающаяся в ходе реакций окисления, либо полностью рассеивается в виде тепла, либо частично тратится на фосфорилирование ADP с образованием АТР.

Слайд 30 Окислительно-восстановительные или редокс пары и их стандартные red/ox

Окислительно-восстановительные или редокс пары и их стандартные red/ox потенциалы

потенциалы


Слайд 31 Структура митохондрий

Структура митохондрий

Слайд 32 Схема

митохондрии

Схема митохондрии

Слайд 33 Схема электронно-транспортной цепи митохондрии

Схема электронно-транспортной цепи митохондрии

Слайд 34 Схема электронно-транспортной цепи митохондрии

Схема электронно-транспортной цепи митохондрии

Слайд 36 Все компоненты ЦПЭ расположены в митохондриальной мембране в

Все компоненты ЦПЭ расположены в митохондриальной мембране в порядке возрастания редокс-потенциалов; самый высокий

порядке возрастания редокс-потенциалов; самый высокий редокс-потенциал у кислорода. Это обеспечивает последовательное

перемещение электронов от дегидрируемых субстратов на кислород, сопровождающееся освобождением части свободной энергии электронов.
Около 40% этой энергии трансформируется в энергию химических связей в процессе окислительного фосфорилирования.

Слайд 38 Питер Деннис Митчелл, (29 сентября 1920 - 10

Питер Деннис Митчелл, (29 сентября 1920 - 10 апреля 1992 года) британский

апреля 1992 года) британский биохимик, который был удостоен в 1978 году Нобелевской

премии по химии за открытие хемиосмотического механизма ATP-синтеза

Слайд 39 Структура АТФ-синтазного комплекса

Структура АТФ-синтазного комплекса

Слайд 40 Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О) этот число молекул неорганического

Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О) этот число молекул неорганического фосфата (Фн), которое

фосфата (Фн), которое перешло в в форму АТФ в

расчете на каждый поглощенный атом кислорода. Он равняется числу молекул АТФ, которые образуются при перенесении 2-х электронов по ЭТЦ на один атом кислорода (максимальное значение Р/О – 3). При окисления субстратов через НАДН-КоQ-редуктазу (через I, III, IV комплексы), образуется 3 молекулы АТФ (Р/О = 3). При окислении субстратов через сукцинат-КоQ–редуктазу (II, III, IV комплексы) образуется 2 молекулы АТФ (Р/О = 2).
В сутки человек потребляет в среднем 27 моль кислорода. Основное его количество (примерно 25 моль) используется в митохондриях в дыхательной цепи. Следовательно, ежесуточно синтезируется 125 моль ATP или 62 кг (при расчете использовали коэффициент Р/О=2,5, то есть среднее значение коэффициента фосфорилирования). Масса всей АТР, содержащейся в организме, составляет примерно 20-30 г. Следовательно, можно сделать вывод, что каждая молекула АТР за сутки 2500 раз проходит процесс гидролиза и синтеза, что и характеризует интенсивность обмена АТР .

Слайд 41 Ингибиторы дыхательной цепи

Ингибиторы дыхательной цепи

  • Имя файла: biologicheskoe-okislenie-i-bioenergetika-kletokobshchie-puti-katabolizma-tkanevoe-dyhanie-elektronno-transportnaya-tsep.pptx
  • Количество просмотров: 98
  • Количество скачиваний: 0