Митохондрии, ферментные системы

С энергетической точки зрения для аэробных организмов накопление восстановленных пиридиновых нуклеотидов эквивалентно накоплению АТФ, поскольку у этих организмов в митохондриях функционирует ферментная система, проводящая так называемое окислительное фосфорилирование , т. е. окисление пиридиновых нуклеотидов кислородом воздуха с одновременным образованием АТФ из АДФ по следующему суммарному уравнению [c.364]

На основании изучения энергетических процессов, происходящих в митохондриях животных клеток, В.П.Скулачев предложил следующую классификацию реакций взаимодействия клетки с молекулярным кислородом (рис. 89). Порцию поглощенного клеткой О2 можно разделить на две неравные части. Основная масса кислорода потребляется клеткой с участием клеточных ферментных систем. Поглощение клеткой какой-то части О2 не связано с ее ферментными системами. Иллюстрацией последнего служит хорошо известный факт активного поглощения кислорода су- [c.344]

Полученные данные позволяют предполагать, что в растениях синтез высокомолекулярных жирных кислот осуществляется посредством многократной конденсации малонил-КоА с ацил-КоА. В системе из авокадо в противоположность растворимой ферментной системе животных местом синтеза жирных кислот, по-видимому, служат митохондрии. [c.328]

Митохондрии. Окруженные мембраной органеллы, присутствующие в цитоплазме эукариотических клеток они содержат ферментные системы, необходимые в цикле лимонной кислоты, в транспорте электронов и при окислительном фосфорилировании. [c.1014]

При рассмотрении строения клеточных структур (глава И) мы видели, что митохондрии представляют трехслойные мембраны с внутренними перегородками (рис. 2 и 3). На этих мембранах адсорбированы ферменты, катализирующие различные процессы обмена веществ. В настоящее время считается, что перенос электронов и водорода от НАД Нг на кислород может происходить в митохондриях двумя путями, из которых только один сопряжен с фосфорилированием, а другой не сопровождается синтезом АТФ. Эти два пути окисления НАД-Нг в митохондриях пространственно разграничены процессы окислительного фосфорилирования локализованы внутри митохондрий, а свободное окисление без фосфорилирования — на их поверхности. В соответствующих участках митохондрий имеются и соответствующие ферментные системы, катализирующие тот или иной процесс. Эти два пути окисления веществ отличаются не только местоположением, но и различной чувствительностью к специфическим ингибиторам и активаторам. [c.174]

Многие сложные ферментные системы, принимающие участие в разнохарактерных процессах обмена веществ, сосредоточены во внутриклеточных частицах — в митохондриях животных и растительных тканей и в подобных частицах других клеток. Разработана техника выделения митохондрий, изучения ферментных систем в них. Это дает возможность судить о характере пространственного расположения отдельных звеньев ферментной [c.86]

Ацил-КоА быстро превращается в ацетил-КоА в присутствии НАД, Mg + и свободного КоА. Недавно было показано, что ферменты р-окисления присутствуют как в митохондриях, так и в растворимой фракции гомогената клеток. В настоящее время значение и взаимосвязь процессов р-окисления с различной локализацией в клетке неясны [31, 40]. Если, кроме НАД, М + и КоА, к ферментной системе, осуществляющей р-окисление (независимо от ее происхождения из клеточных частиц или из цитоплазмы), добавить АТФ и глиоксилат, то [c.185]

Какой структурный компонент клетки выполняет функцию ионного барьера, остается неясным. Приписывать это свойство всей протоплазме было бы не совсем правильным, так как протоплазма в целом состоит из весьма различных структурных единиц. Эти единицы — клеточные ядра, митохондрии, хлоро-пласты и микросомы — являются центрами обмена веществ. Транспорт ионов в эти частицы должен рассматриваться как процесс усвоения. Он является физиологически не менее важным, чем транспорт ионов в вакуоли, потому что происходящие в митохондриях, хлоропластах и клеточных ядрах процессы требуют наличия неорганических ионов. Ферментные системы этих структурных компонентов клетки активируются различными катионами, а продукты синтеза нуждаются в таких неорганических составных частях, как фосфат, сульфат и особенно азот. [c.281]

Ферментная система удлинения цепи обнаружена также и в митохондриях. Однако в отличие от рассмотренной схемы в качестве двууглеродного фрагмента в этом случае выступает не малонил-8-КоА, а аце-тил-8-КоА. [c.349]

Процесс образования АТФ у эукариотов протекает в митохондриях, у прокариотов — в ферментных системах, локализованных на цитоплазматической мембране. [c.57]

Полученные в настоящем исследовании результаты, как нам кажется, говорят против предположений, что в липидах облученных живых тканей возникают длительно идущие, разветвленные реакции окисления, не зависимые от обмена и приводящие к накоплению перекисей. Мы видим, что перекиси не образуются в облученном семени, пока не начнутся интенсивные процессы обмена. Мы видим, что они не найдены ни в эндосперме, ни в зародыше их образование происходит только в той ткани (щитке), которая богата окислительными ферментными системами, упорядоченно расположенными в микроструктурах (митохондрии). Как отмечалось одним из авторов [7], под влиянием радиации в первую очередь страдают координированные ферментативные процессы, сосредоточенные в микроструктуре клетки, отражением чего, по-ви-димому, и является найденное повышение перекисных соединений. [c.39]

Общий вывод, который можно сделать на основе изучения митохондриальной ДНК петит-штаммов и штаммов дикого типа,-это значительная гибкость организации генома в отношении процессов его экспрессии и репликации. Возможно, что ее отличие от других митохондриальных ДНК обусловливает способность дрожжей существовать при полном отсутствии функционирования митохондрий. Было бы интересно выяснить, какие ферментные системы работают на этой ДНК. [c.288]

Самая известная из клеточных структур — ядро в нем в свою очередь различают меньшие субструктуры — хромосомы. В них находится нуклеиновая кислота (ДНК). Хромосомы ответственны за передачу наследственных признаков организма при размножении. В эукариотической клетке существуют и другие группы структур, например хлоропласты и митохондрии. В хлоропластах содержатся пигменты и ферменты, совместно превращающие энергию солнечного света в энергию химических связей. Кроме того, в хлоропластах имеются наборы ферментов, нужных для превращения простых продуктов фотосинтеза в более сложные соединения, требующиеся клеткам. В митохондриях содержатся ферментные системы, ответственные за потребление кислорода и образование АТФ. Митохондрии и хлоропласты весьма специализированны. Хлоропласты не могут служить для дыхания, а митохондрии неспособны осуществлять фотосинтез. То же самое относится к ферментам этих органелл клетки они строго приурочены либо к хлоро-пластам, либо к митохондриям и никогда не встречаются вместе. [c.153]

Важным направлением биоэлектрохимических исследований является изучение свойств мембран с встроенными ферментными системами. Так, предприняты попытки встраивания в бислойные фосфолипидные мембраны компонентов ферментных систем, присутствующих во внутренней мембране митохондрий (никотинамид — аденин — динуклеотида (ЫАОН), флавинмононуклеотида и коэнзима Р,), а также хлорофилла. На таких мембранах при наличии в водном растворе окис-лительно-восстановительных систем генерируется мембранный потенциал, вызванный протеканием окислительно-восстановительных реакций на границе мембрана — электролит. В определенных условиях мембраны оказываются проницаемыми для электронов или протонов. Эти опыты важны для понимания механизма превращения энергии и переноса электронов в живых организмах. [c.141]

В настоящее время в достаточной степени изучен механизм биосинтеза жирных кислот в организме животных и человека, а также катализирующие этот процесс ферментные системы. Синтез жирных кислот протекает в цитоплазме клетки. В митохондриях в основном происходит удлинение существующих цепей жирных кислот. Установлено, что в цитоплазме печеночных клеток синтезируется пальмитиновая кислота (16 углеродных атомов), а в митохондри5ЕХ этих клеток из уже синтезированной в цитоплазме клетки пальмитиновой кислоты или из жирных кислот экзогенного происхождения, т.е. поступающих из кишечника, образуются жирные кислоты, содержащие 18, 20 и 22 углеродных атома. [c.381]

Токсическое действие. М. является необходимым микроэлементом для живого организма. Обнаруживается он в составе многих белков, ДНК, гепарина и более чем в ста жизненно важных ферментных системах организма. Он либо входит в состав комплекса ферментов (например, пируватдекарбоксилазы, супероксиддисмутазы), либо является активатором многих ферментов, либо может замещать другие металлы, в частности магний, в клеточных ферментных реакциях. Этим обусловлено его участие в различных видах обмена он необходим для формирования соединительной ткани и костей, роста организма, эмбрионального развития внутреннего уха, репродуктивной функции, функции центральной нервной системы и эндокринных желез. Дефицит М. у человека маловероятен. На крысах показано, что недостаточность М. не сопровождается снижением его содержания в цельной крови, но в лимфоцитах л ряде тканей уровень М. падает. Считается, что микроэлементу присущи степени окисления +3 и +2. Избыточное поступление М. может служить причиной развития как острой, так и хронической интоксикации. М. является политропным ядом, поражая многие органы и системы. Однако специфическим для М. является нейротоксическое действие. Он поражает центральную нервную систему, где вызывает органические изменения экстрапирамидного характера, в тяжелых случаях — паркинсонизм. Угнетение биосинтеза катехоламинов связывают с влиянием М. на окислительные ферменты, локализованные на митохондриях, где имеет место накопление М. Избирательное накопление М. в головном мозге считают основным детерминрфующим фактором психоневрологической симптоматики хронического отравления М. Нарушение в биосинтезе катехоламинов оказывает влияние на поведение и изменения со стороны психики, которые имеют место при хроническом марганцевом отравлении. Но М. является и политропным ядом, поражающим, помимо нервной системы, легкие, сердечно-сосудистую и гепатобилиарную системы, оказывает влияние на эритропоэз, эмбрио- и сперматогенез, вызывает аллергический и мутагенный эффекты. В токсическом действии соединений М. основное значение принадлежит металлу, анион изменяет этот эффект несущественно. [c.464]

На основании имеющихся данных можно предположить, что по тому же пути идет биосинтез порфиринового кольца цитохромов, пероксидаз, каталазы и хлорофилла. В экстрактах из зеленых листьев обнаружены ферментные системы, катализирующие реакции У, 2 и 5, а превращение уроиорфириногена П1 в протопорфирин катализируется замороженными и затем оттаявшими клетками hlorella. Согласно Гранину [14], ферментные системы, участвующие в биосинтезе хлорофилла (реакции 1—7), локализуются в пластидах. О биосинтезе гема в растениях имеется очень мало данных. Однако у животных ферменты, катализирующие реакции 1, 5 v. 6, по-видимому, содержатся в митохондриях. Подробности сложного ряда реакций, приведенных на фиг. 58, еще не выяснены. Высказывались самые различные соображения по поводу того механизма, посредством которого 4 пиррольных кольца (порфобилиноген) связываются друг с другом так, что боковые цепи оказываются асимметрично расположенными. Однако до сих пор многое остается еще неясным. Предполагаемые этапы биосинтеза хлорофилла из протопорфирина IX будут рассмотрены на стр. 259. [c.216]

Кофакторы, необходимые для системы субклеточных частиц арахиса, в основном те же, которые требуются для Р-окисления жирных кислот митохондриями животных и растворимыми ферментными системами, описанными Грином и Линеном. [c.308]

У животных и бактерий были обнаружены реакции а-окисления, в которых участвуют акрилил- и лактил-КоА. Не получено никаких данных об участии реакций а-окисления или карбоксилирования в окислении пропионовой кислоты ферментной системой митохондрий арахиса, о которой упоминалось выше. [c.317]

Синтез высокомолекулярных жирных кислот из уксусной кислоты был выявлен после открытия, что биосинтез катализируют не ферменты Р-окисления, присутствующие в митохондриях, а ряд других ферментов, находящихся в клетке в растворимом состоянии. В присутствии АТФ, Мп++, НАДФ-Нг и СОг растворимая ферментная система печени голубя катализировала de novo синтез высокомолекулярных жирных кислот из ацетил-КоА. Основным продуктом синтеза была пальмитиновая кислота, но, кроме того, в небольшом количестве образовались миристиновая и стеариновая кислоты. Ферментная система находилась главным образом в надосадочной жидкости, полученной после центрифугирования при 100 ООО g в течение 2—4 час. [c.323]

Познакомимся теперь с АТР-синтези-рующей ферментной системой, встроенной во внутреннюю мембрану митохондрий. Этот ферментный комплекс, получивший название АТР-синтетазы или FoFi-АТРазы, состоит из двух главных [c.525]

Эта ферментная система, названная фос-фат-транслоказой, специфична в отношении фосфата она также ингибируется некоторыми химическими агентами. В результате совместного действия фос-фат-транслоказы и адениннуклеотид-транслоказы фосфат и ADP получают возможность проникнуть в митохондриальный матрикс, а АТР-выйти из митохондрий в цитозоль, туда, где протекает большая часть клеточных процессов, требующих затраты энергии. [c.537]

Ланг и Вейланд [9] сообщили о выделении из печени и почек животных активной ферментной системы которая разрушает рутин и кверцетин в аэробных условиях. Этот фермент обнаружен в небольшом количестве в мозге и мышцах фермент полностью локализован в митохондриях. [c.372]

В последнее время было показано, что сложные ферментные системы, катализирующие процессы тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования и т. д., неразрывно связаны с рядом внутриклеточных субмик-роскопических структур цитоплазмы и ядра. Некоторые из этих структур различимы только под электронным микроскопом. На этом субмикроскопи-ческом уровне ферменты составляют функционально единое целое со структурой клетки. Митохондрии, например, можно, по-видимому, рассматривать как своеобразные организованные белково-липоидные комплексы ферментов. В ряде случаев в системах, включающих эти субмикроскопиче-ские клеточные структуры, можно воспроизводить in vitro сложнейшие биохимические процессы тканевого дыхания — окисление ряда субстратов до СОа и НаО, окислительное фосфорилирование и другие превращения, которые обычно протекают в живых клетках. Поэтому при изучении механизма тканевых окислительно-восстановительных процессов, биосинтеза белка и т. д. весьма важное значение приобрели методы дифференциального центрифугирования субклеточных структур — митохондрий, рибосом, ядер, гиалоплазмы и т. д. [c.134]

В последнее время много внимания уделяют митохондриям — органоидам протоплазмы, имеющим разнообразную форму (зернышек, жгутиков), в которых сосредоточена цитохромная ферментная система. Митохондрии служат как бы энергетической базой клетак. Двигаясь с током протоплазмы, митохондрии также участвуют в переносе ионов. [c.61]

Процессы биосинтеза ациламинокислот привлекли интерес не только в связи с их ролью в обмене веществ, но и в связи с тем, что исследование их может дать ценные сведения о биосинтезе пептидной связи. Синтез гиппуровой кислоты был показан сперва в опытах со срезами печени и почек [509]. В тех же срезах осуществляется и аналогичная реакция — синтез га-аминогиппу-ровой кислоты [510]. Эти реакции были затем изучены и в ферментных системах гомогенатов [510—513]. Участвующие в них ферменты печени локализованы, по-видимому, во фракции митохондрий [511, 514]. Ни бензоилфосфат, ни N-фосфоглицин не используются в этой реакции. Вместе с тем оказалось, что для этой реакции необходим кофермент А [515], и недавно [516] было доказано существование следуюгцих реакций [c.266]

Митохондрии изучены, вероятно, лучше всех других внутриклеточных частиц как в смысле их фракционирования, так и в отношении их функций. В результате всех исследований (см. последний раздел этой главы) сложилось представление, что митохондрии — это те места в клетке, где происходит генерирование и транспорт внутриклеточной энергии. Большая часть ферментов цикла лимонной кислоты (см. гл. XIV) и некоторые вспомогательные окислительные ферментные системы, например пируватдегидроге-назный комплекс (см. гл. XI) и система Р-окисления жирных кислот (см. гл. XIII), локализуются, по-видимому, либо на наружной мембране (от кото- [c.243]

ЦИТОХРОМРЕДУКТАЗЫ — ферменты или ферментные системы класса оксидоредуктаз, катализирующие перенос электронов и (или) водорода от различных субстратов па цитохромы. Цптохромредук-тазы делятся на две группы 1) сложные системы ферментов, входящие в электроно-транспортные дыхательные цепи митохондрий животных тканей 2) растворимые ферменты, имеющие относптельно простые структуру и функции. [c.441]

К091899. Г у б с к и й Ю.И. Ферментные системы эндоплазматического ретикулума и митохондрий печени при остром отравлении четыреххлористым углеродом. - Киевский гч>с, мед. ин--т. 1972 г., 219 стр. [c.131]

Растворимые ферментные системы, полученные из митохондрий мускула сердца быка восстанавливают дифосфопиридинну-клеотид при pH 8,3 в присутствии иона магния и (—)-тартрата или мезо-тартрата в качестве субстрата. Если в реакционную смесь ввести (4-)-винную кислоту, то она совершенно не окисляется. Это указывает на то, что лишь (—)-тартрат обладает конфигурацией, па которую способна воздействовать ферментная система, реагирующая только с соединениями Ь-ряда. [c.26]

В опытах in vitro показано, что ферментная система, выделенная из митохондрий и микросом печени, катализирует этерификацию холестерина с помощью ацильных производных KoASH (фермент ацил-КоА-хо-лестерол-ацилтрансфераза) (путь 1). Холестерол-эстераза (3.1.1.13) из поджелудочной железы катализирует непосредственную этерификацию холестерина высшими жирными кислотами (путь 2), причем наряду с синтетической активностью проявляет гидролитическую, т. е. расщепляет эфиры холестерина. [c.354]

Бутирил-8-АПБ, содержащий уже четырехуглеродную цепь, продолжает удлиняться до образования одного из конечных продуктов, например пальмитила-8-АПБ. Заключительной реакцией является отщепление АПБ с освобождением пальмитиновой кислоты, которая может превращаться в другие насыщенные жирные кислоты путем удлинения молекулы. Однако этот процесс имеет иную внутриклеточную локализацию он происходит не в цитоплазме, а в митохондриях и эндоплазматической сети и катализируется другими ферментными системами. [c.203]

Аэробный механизм ресинтеза АТФ в обычных условиях обеспечивает около 90 % общего количества АТФ, ресинтезируемой в организме. Ферментные системы аэробного обмена расположены в основном в митохондриях мышц. Механизм аэробного окисления питательных веществ носит название окислительное фосфорилирование , сущность которого описана в главе 3. Общая схема аэробного механизма ресинтеза АТФ в мышцах представлена на рис. 129. [c.318]

В результате нормально протекающих ферментативных процессов в живой ткани интенсивно идут процессы окисления, в ряде случаев приводящие к появлению перекисных соединений. Особенно это характерно для растений. Как отмечалось ранее [5, 20, 21], под влиянием радиации происходят глубокие изменения в митохондриях, где сосредоточены основные ферментные системы, регулирующие ход и направленность окислительных процессов. Следовательно, можно ожидать, что сопряженность окислительных процессов в облученной ткани под влиянием облучения будет нарушаться, окислительные процессы будут извращены, и количество перекисей, образуемых в норме, вследствие этого резко изменится. Подобные процессы были обнаружены нами совместно с Березиной, Бронокой и Языковой [22]. [c.7]

В настоящее время доказано существование двух различных ферментных систем, осуществляющих синтез жирных кислот. Первая — это митохондральная система, которая включает в себя ферменты р-окисления. Однако в митохондриях происходит не полный синтез жирных кислот, а лишь удлинение цепи ранее имевшихся кислот путем конденсации их с ацетил-КоА. Вторая ферментная система локализована в протоплазме (гиалоплазме) клеток в растворенном виде. Эта система катализирует превращение ацетил-КоА и малонил-КоА в жирные кислоты с длинной цепью в присутствии АТФ, НАДФ >Нг, углекислого газа и биотин-фермента. Накопленные сведения о роли биотина в реакциях обмена веществ указывали на связь с обменом двуокиси углерода, принимающей участие во многих реакциях карбоксилирования и декарбоксилирования. Углекислый газ является [c.400]

Ферментные системы, катализирующие окислительное фос-форилирование в митохондриях, с трудом поддаются экспериментальным исследованиям. Центральную роль в этом процессе играет обратимо действующая АТРаза в нативной форме этот белок представляет собой высокомолекулярный комплекс, в состав которого входит до десяти разных полипептидов, причем часть из них, по-видимому, выполняет регуляторные, а не каталитические функции [339, 4198]. Фермент расположен на внутренней мембране митохондрий, где он в комплексе о компонентами дыхательной цепи осуществляет синтез АТР. Одно [c.80]

Во всех случаях существуют ферментные системы, удаляющие ненужные аминокислотные остатки с N-конца. В бактериальных клетках и в митохондриях фор-мильный остаток отщепляется специальным деформили-рующим ферментом. В том случае, если в белке N-концевой аминокислотой является метионин, то достаточно только этой модификации. В случае бактериальных и эукариотических белков, имеющих на N-конце другие аминокислоты, метионин отщепляется с помощью ами-нопептидазы. Когда же возникает необходимость в обеих реакциях, они осуществляются последовательно (рис. 6.3). Реакция (реакции) удаления ненужных аминокислотных остатков происходит довольно быстро-возможно, когда образующаяся полипептидная цепь достигнет в длину 15-30 аминокислот. [c.74]

Недостаточность ферментов лизосом. Ферменты или ферментные системы обычно локализуются в одном определенном районе клетки. Например, ферменты системы транспорта электронов и окислительного фосфорилирования ADP, как и другие ферменты, окисляющие пируват, жирные кислоты и некоторые аминокислоты, локализуются в митохондриях. Многие гидролитические ферменты сконцентрированы в лизосомах [1128]. Если в результате разрушения мембраны лизо-сомы эти ферменты выходят в цитоплазму, вся клетка подвергается самоперевари- [c.29]

Удлинение углеводородных цепей (синтез) ЖК осуществляется ферментными системами эндоплазматического ретикулума при участии НАДФН и малонил-КоА. Процесс удлинения может протекать также и в матриксе митохондрий. Образование двойных связей происходит под влиянием десатураз. Первая десатурация [c.16]

Процесс образования АТФ у эукариот протекает в митохондриях, у прокариот — в ферментных системах, локализованных на цитоо/тазматической мембране. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология