Дыхания цепь

Окисление органических веществ. В результате поглощения СО2 и дальнейших его преобразований в ходе фотосинтеза образуется молекула углевода, которая служит углеродным скелетом для построения всех органических соединений в клетке. Органические вещества, возникшие в процессе фотосинтеза, характеризуются высоким запасом внутренней энергии. Но энергия, аккумулированная в конечных продуктах фотосинтеза — углеводах, жирах, белках,— недоступна для непосредственного использования ее в химических реакциях. Перевод этой потенциальной энергии в активную форму осуществляется в процессе дыхания. Дыхание включает механизмы активации атомоп водорода органического субстрата, освобождения и мобилизации энергии в виде АТФ и генерации различных углеродных скелетов. В процессе дыхания углевод, жиры и белки в реакциях биологического окисления и постепенной перестройки органического скелета отдают спои атомы водорода с образованием восстановленных форм. Последние при окислении в дыхательной цепи освобождают энергию, которая аккумулируется в активной форме в сопряженных реакциях синтеза АТФ. Таким образом, фотосинтез и дыхание — это разли ные, но тесно связанные стороны общего энергообмена. [c.609]

Как мы уже отмечали, превращения глюкозы в организме представляют собой в конечном счете ту же химическую реакцию, что и ее сгорание на воздухе. Ясное дело, никакого горения внутри организма нет. Иначе не только большая часть энергии бесполезно рассеялась бы в виде тепла, но и организм погиб бы от перегрева. Однако такое горение происходит фактически непрерывно внутри каждой клетки. Этот процесс представляет собой цепь по крайней мере 22 химических реакций или стадий. Он называется клеточным дыханием, (см. рисунок на с. 253) [c.254]

Несопряженное дыхание (свободное окисление) выполняет важные биологические функции. Оно обеспечивает поддержание температуры тела на более высоком уровне, чем температура окружающей среды. В процессе эволюции у гомойотермных животных и человека сформировались специальные ткани (бурый жир), функцией которых является поддержание постоянной высокой температуры тела за счет регулируемого разобщения окисления и фосфорилирования в митохондриальной дыхательной цепи. Процесс разобщения контролируется гормонами. [c.313]

В процессах тканевого дыхания наиболее важную роль играют цитохромы h, С , с, а и (Я,. Цитохром представляет собой терминальный участок дыхательной цепи — цитохромоксидазу, которая осуществляет окисление цитохрома с и образование воды. Элементарный акт представляет собой двухэлектронное восстановление одного атома кислорода, т.е. каждая молекула кислорода одновременно взаимодействует с двумя электрон-транспортными цепями. При транспорте каждой пары электронов во внутримитохондриальном пространстве может накапливаться до б протонов (рис. 9.8). [c.310]

Железо функционирует как основной переносчик электронов в биологических реакциях окисления — восстановления [231]. Ионы железа, и Fe +, и Fe +, присутствуют в человеческом организме и, действуя как переносчики электронов, постоянно переходят из одного состояния окисления в другое. Это можно проиллюстрировать на примере цитохромов . Ионы железа также служат для транспорта и хранения молекулярного кислорода — функция, необходимая для жизнедеятельности всех позвоночных животных. В этой системе работает только Ре(П) [Fe(111)-гемоглобин не участвует в переносе кислорода]. Чтобы удовлетворить потребности метаболических процессов в кислороде, большинство животных имеет жидкость, циркулирующую по телу эта жидкость и переносит кислород, поглощая его из внешнего источника, в митохондрии тканей. Здесь он необходим для дыхательной цепи, чтобы обеспечивать окислительное фосфорилирование и производство АТР. Одиако растворимость кислорода в воде слишком низка для поддержания дыхания у живых существ. Поэтому в состав крови обычно входят белки, которые обратимо связывают кислород. Эти белковые молекулы способствуют проникновению кислорода в мышцы (ткани), а также могут служить хранилищем кислорода. [c.359]

Митохондрии окружены белково-фосфолипидной мембраной. Внутри митохондрий (в т. наз. матриксе) идет ряд метаболич. процессов распада пищ. в-в, поставляющих субстраты окисления АНз для О.ф. Наиб, важные из этих лроцессов-трикарбоновых кислот цикл и т. наз. р-окисление жирных к-т (окислит, расщепление жирной к-ты с образованием ацетил-кофермента А и к-ты, содержащей на 2 атома С меньше, чем исходная вновь образующаяся жирная к-та также может подвергаться Р-окислению). Интермедиаты этих процессов подвергаются дегидрированию (окислению) при участии ферментов дегидрогеназ затем электроны передаются в дыхат. цепь митохондрий-ансамбль окислит.-восстановит. рментов, встроенных во внутр. митохондриальную мембрану. Дыхат. цепь осуществляет многоступенчатый экзэргонич. перенос электронов (сопровождается уменьшением своб. энергии) от субстратов к кислороду, а высвобождающаяся энергия используется расположенным в той же мембране ферментом АТФ-синтетазой, для фосфорилирования АДФ до АТФ. В интактной (неповрежденной) митохондриальной мембране перенос электронов в дыхат. цепи и фосфорилирование тесно сопряжены между собой. Так, напр., выключение фосфорилирования по исчерпании АДФ либо неорг. фосфата сопровождается торможением дыхания (эффект дыхат. контроля). Большое число повреждающих митохондриальную мембрану воздействий нарушает сопряжение между окислением и фосфорилированием, разрешая идти переносу электронов и в отсутствие синтеза АТФ (эффект разобщения). [c.338]

Пептид 5-сна является одним из многочисленных гормонов мозга. Введение его млекопитающим вызывает у них снижение психической и двигательной активности, замедление сердечных сокращений и дыхания, а также появление некоторых других признаков ортодоксального сна. Своеобразие аминокислотной последовательности этого нонапептида Тф -Ala -Gly -Gly -Asp -Ala -Ser -Gly -Glu заключается в том, что ее большая часть состоит из остатков, у которых или вообще отсутствует боковая цепь (Gly , Gly , Gly ), или она несущественна (А1а , Ala , Ser ). [c.559]

Строят график зависимости активированного ионами Са + дыхания от pH среды инкубации и анализируют возможные ее причины с учетом влияния pH а) на активность системы аккумуляции энергии (транспорт субстрата через мембрану, перенос электронов в дыхательной цепи, аппарат сопряжения) б) на активность переносчиков Са и неорганического фосфата в мембране в) на концентрацию истинного субстрата переносчика неорганического фосфата в связи с изменением соотношения различных ионных форм фосфата [c.459]

АНз - орг. в-ва, окисляемые в дыхат. цепи (т. наз. субстраты окисления, или дыхания), АДФ-аденозиндифосфат, Р-неорг. фосфат. [c.338]

НАДН и ФАДН, образующиеся в цикле, окисляются в цепи переноса электронов (см. Дыхание, Окислительное фосфорилирование) с образованием АТФ, к-рый играет важную роль в энергетич. обмене. [c.634]

Окислительно-восстановительные реакции имеют очень большое значение в биологических системах. Фотосинтез, дыхание, пищеварение — все эхо цепи окислительно-восстановительных реакций. В техвшке значение окислительновосстановительных реакций также очень велико. Так, вся металлургическая про.мышленность основана на окислительно-восстановительных процессах, в ходе которых металлы выделяются из природных соединений. [c.262]

Ферменты, участвующие в переносе водорода, обычно в виде общей цепи дыхания находятся в митохондриях клеток. [c.318]

Дегидрирование субстрата непосредственно флавиновыми коферментами без участия НАД(Ф) с передачей водорода (протона через среду, электронов по системе цитохромов цепи дыхания) на молекулярный кислород. [c.559]

Возможность протекания реакции по цепи дыхания при участии фер-. ментов находится в соответствии с их способностью последовательного восстановления и обратимого окисления и последовательным изменением величин их окислительно-восстановительных потенциалов ( о). [c.560]

В практике АДС достаточно часто возникают ситуации или положения, требующие от персонала аварийных бригад умения в оказании первой доврачебной подющи пострадавшим при авариях или несчастных случаях, как связанных с применением газа в быту или промышленности (продуктами его сгорания), так и не связанных с ним (в силу характера производственной деятельности АДС). Какие факторы воздействия на человеческий организм приходится учитывать при подготовке персонала АДС к выполнению практических задач, возложенных на него служебными обязанностями Какие виды несчастных случаев могут встретиться или произойти в работе бригад, а также с самими рабочими или ИТР службы Если разобрать их по порядку частоты возникновения, а следовательно, и по порядку дальнейшего рассмотрения в более подробном плaнei мы получим следующую цепы 1) отравление угарным газом 2) удушье в результате недостатка или отсутствия кислорода 3) поражение электрическим током 4) различного вида травмы (повреждения) организма человека 5) ожоги 6) обморожения 7) воздействие химических веществ на органы дыхания или кожный покров человека. [c.267]

Производные пиридина встречаются в природе, и о некоторых из них пойдет речь в т. 2, разд. 17.5 и 17.7. Мы, однако, можем сразу же отметить тот факт, что очень важный биохимический окислительно-восстановительный процесс включает четвертичную соль амида никотиновой кислоты (никоти-намид, витамин РР). Биохимики называют это сложное соединение НАД (со-кращенпе от дкотиндмидаденинЗинуклеотид), и оно, вместе с подобным ему веществом Н А ДФ, играет значительную роль в процессах клеточного дыхания, фотосинтеза, синтеза карбоновых кислот с длинной углеродной цепью ( жирных кислот ), а также в процессе зрения. Ниже представлена схема процесса превращения НАД в его восстановленную форму. Заметьте, что окислительно- [c.635]

Г., влияюпц1е на дыхание растений, в частности разобщающие цепь окислит, фосфорилирования и подавляющие образование АТФ (напр., соединения из групп динитрофенолов и галогенфенолов). [c.525]

Перенос электронов (дыхание) А В -> АТФ А В-высокоэнергетич. интермедиат Предполагалось, что А В-хим. соед. с макроэргич. связью, напр, фосфорилир. фермент дыхат. цепи (хим. гипотеза сопряжения), или напряженная конформация к -л. белка, участвующего в О.ф. (конформац. гипотеза сопряжения). Однако эти гипотезы не получили эксперим подтверждения. [c.339]

С. всех изученных организмов прочно связаны с внутр. мембраной митохондрий (высшие животные, дрожжи) или плазматич. мембраной (бактерии и синезеленые водоросли), являясь компонентами электронотранспортной дьпсат. цепи (см. Дыхание, Окислительное фосфорилирование). [c.451]

Вывод о том, что субстраты окисляются путем дегидрирования, обычно связывают с именем Виланда. В период с 1912 по 1922 гг. он показал, что процессы внутриклеточного дыхания могут осуществляться и в отсутствие кислорода, но при наличии различных синтетических красителей, например метиленового синего. Последующие эксперименты (гл. 8, разд. 3) привели к выделению растворимых пиридиннуклеотидов и флавопротеидов и к развитию представлений о наличии цепи переноса электронов. Изучая процессы на другом конце дыхательной цепи, Варбург отметил (1908 г.), что все аэробные клетки содержат железо. Более того, оказалось что железосодержащий уголь, полученный сжиганием крови, катализирует неферментативное окисление многих веществ, тогда как не содержащий железа уголь из тростникового сахара такими свойствами не обладает. Было обнаружено, что тканевое дыхание ингибируют такие же низкие концентрации цианида, какие нужны для ингибирования неферментативного каталитического действия солей железа. Исходя из этих наблюдений, Варбург в 1925 г. предположил, что в аэробных клетках имеется железосодержащий дыхательный фермент (Atmungsferment) позднее он был назван цитохромоксидазой. Было показано, что этот фермент ингибируется окисью углерода. [c.362]

Окислительное фосфорилирование и дыхательный контроль. Функция дыхательной цепи—утилизация восстановленных дыхательных переносчиков, образующихся в реакциях метаболического окисления субстратов (главным образом в цикле трикарбоновых кислот). Каждая окислительная реакция в соответствии с величиной высвобождаемой энергии обслуживается соответствующим дыхательным переносчиком НАДФ, НАД или ФАД. Соответственно своим окислительно-восстановительным потенциалам эти соединения в восстановленной форме подключаются к дыхательной цепи (см. рис. 9.7). В дыхательной цепи происходит дискриминация протонов и электронов в то время как протоны переносятся через мембрану, создавая АрН, электроны движутся по цепи переносчиков от убихинола к цитохромоксидазе, генерируя разность электрических потенциалов, необходимую для образования АТФ протонной АТФ-синтазой. Таким образом, тканевое дыхание заряжает митохондриальную мембрану, а окислительное фосфорилирование разряжает ее. [c.311]

Синтез АТР in vitro в гомогенатах тканей впервые наблюдал в 1937 г. Калькар, написавший на эту тему интересный исторический обзор [71]. Важное достижение относится к 1941 г., когда Очоа провел первое надежное измерение отношения Р/О. Отношение Р/0 равно числу молекул АТР, образованных в расчете на один атом кислорода, использованного в процессе дыхания. Оно также равно числу молекул АТР, образующихся при переносе пары электронов по цепи переносчи- ков. Очоа установил, что в случае окисления пирувата в ацетил-СоА и СО2 (процесс, передающий в цепь переносчиков два электрона) отношение Р/О примерно равно трем. Впоследствии это значение многократно подтверждалось. Однако следует ясно сознавать, что измерение отношения Р/0 сопряжено со многими экспериментальными трудностями, по--служившими причиной многих ошибок, которые были сделаны даже в - едавнее время. Один из методов определения отношения Р/0 основан а количественном определении АТР, описанном в подписи к рис. 8-11. [c.400]

Синильная кислота ядовита для человека, особенно при недостатке питания. Минимальная смертельная доза при перораль-ном приеме 0,5—3,5 мг на 1 кг массы тела. При остром отравлении констатируется продромальная фаза, характеризуемая резкими болями в брюшной полости со рвотой, после чего следует стадия общего паралича мышц, оцепенения и подавления функции дыхания со смертельным исходом. Интоксикация такого рода еще встречается в настоящее время при массовом обильном употреблении в пищу маниока [88] или молодых побегов бамбука. Это действие является результатом блокирования в клетках дыхательной цепи. [c.338]

Помимо трех ароматических а-аминокислот шикиматный путь дает возможность синтезировать другие биологически активные метаболиты, например изопреноидные хиноны, которые участвуют в транспорте электронов во многих организмах. Главная функция этих жирорастворимых хинонов, которые, по-видимому, определенным образом ориентированы в мультиферментных комплексах, участвующих в процессах дыхания у некоторых организмов, состоит, вероятно, в переносе электронов между различными дыхательными коферментами. Например, убихиноны, скорее всего, являются посредниками между флавопротеинами и цитохромами в дыхательной цепи (см. разд. 24.3.2.3). [c.698]

Убихинон-10 (кофермент Q ,) (XXXIX) входит в состав митохондрий клеток печени, сердца, а также других тканей (61—63]. Он участвует в реакциях окислительного фосфорилирования, осуществляя функцию переноса электронов по цепи дыхания между флавопротеидами и цитохромом с (64, 65]. Коферменты Q n = 5, 6, 7и8 входят главным образом в клетки микроорганизмов [66—691. В животных организмах распространены убихинон-10 и убихинон-9 [68] они встречаются также в высших растениях [63]. Вопросам химии убихинонов посвящены обзорные работы (8, 701. [c.233]

Тканевое дыхание — завершающий этап биологического окисления, в результате которого происходит перенос водорода (протонов, электронов) от НАД-Н и НАДФ-Н (возникающих прн первичном акцептировании водорода субстратов — кислот, компонентов цикла трикарбоновых кислот и других реакций) на молекулярный кислород. Процесс переноса водорода осуществляется при каталитическом участии ферментов цепи дыхания, в которой НАД является первичным звеном [c.321]

Первичное дегидрирование субстрата при участии НАД(Ф) с образованием восстановленных форм НАД(Ф), отщепление от них водорода (протона и электронов) ФМН и ФАД, передача от восстгновленных флавинов протона через среду, а электронов по системе цитохромов цепи дыхания на молекулярный кислород. [c.559]

Завершающим этапом биологического окисления является тканевое дыхание, в результате которого происходит перенос водорода (протонов электронов) от субстрата (НАД-Н или сукцината) на молекулярный кис-лород. Этот процесс осуществляется при каталитическом участии системы коферментов, входящих в электроно-транспортную дыхательную цепь ми- I тохондрий животных тканей, последовательно осуществляющих реакции окислительно-восстановительных превращений. [c.559]

Никотинамидные ферменты дегидрируют субстрат, причем НАД" переходит в восстановленную форму — НАД-Н — и одновременно в буферную среду митохондрий переходит протон. Протоны и электроны акцептируются ФАД и передаются на убихинон (кофермент Q) [424] и далее на систему цитохромов. Эгу реакцию осуществляет флавопротеид — дегидрогеназа восстановленного НАД (цитохром-с-редуктаза), выделенная из сердечной мышцы 1425], печени [426]. В состав фермента, помимо ФАД, входит четыре атома негеминового железа на моль флавина молекулярная масса 78 ООО. Из системы ферментов цепи дыхания выделен флавопротеид с простетической группой ФМН и двумя атомами железа на моль флавина [427]. [c.559]

При окислении янтарной кислоты сукцинатдегидрогеназой восстановленный флавиновый кофермент передает электроны первоначально на ци тохром Ь, а затем на цитохром i и другие звенья цепи дыхания. Цитохром Ь содержит две винильные группы и является железопротопорфирином IX. [c.560]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология