Общая характеристика. Одна из особенностей живых организмов состоит в том, что все они представляют собой открытые системы
Одна из особенностей живых организмов состоит в том, что все они представляют собой открытые системы, которые способны извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды либо в форме органических питательных веществ (хемотрофы), либо в форме энергии солнечного излучения (фототрофы). Обмен энергией в организме тесно связан с обменом веществ (метаболизмом). Метаболизм можно определить как совокупность ферментативных химических реакций, которые могут протекать в клетке. Активность ферментов, катализирующих эти реакции, регулируется с помощью чувствительной системы взаимосвязанных механизмов, поэтому метаболизм представляет собой высококоординированную, целенаправленную клеточную активность. Он выполняет следующие функции: • снабжение химической энергией за счет расщепления богатых энергией пищевых веществ, поступающих в организм из среды, или путем преобразования улавливаемой солнечной энергии; • превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, которые используются в дальнейшем клеткой для построения макромолекул; * сборку белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и прочих клеточных компонентов из строительных блоков; * синтез биомолекул, которые необходимы для выполнения каких-либо специфических функций данной клетки. Превращение органических соединений в клетке осуществляется, как правило, в виде цепи или последовательности реакций, которые называются метаболическими путями, а вовлекаемые в такие реакции соединения — метаболитами. В классической биохимии метаболические пути разделяются на два типа: катаболические и анаболические. Катаболические пути — это процессы ферментативной деградации, в ходе которых крупные органические молекулы разрушаются (обычно в окислительных реакциях) до простых клеточных компонентов с одновременным выделением свободной химической энергии. Эта энергия используется затем организмом для поддержания жизнедеятельности, роста и репликации, а также преобразуется в другие формы энергии — механическую, электрическую и тепловую. Анаболические пути — это процессы ферментативного синтеза, в ходе которых из относительно простых предшественников строятся сложные органические компоненты клетки; синтез часто включает восстановительные этапы и сопровождается затратой свободной химической энергии (рис. 15.1). Все метаболические системы отличаются упорядоченностью и простотой, несмотря на разнообразие метаболитов, как потребляемых, так и образующихся. Особенно важное значение имеет открытие центральных путей обмена, которые примыкают и к катаболическим, и к анаболическим путям, т. е. непосредственно связывают между собой те и другие. 3.
№ 27 1. Единицы измерения активности и количества ферментов. 2. Современные представления о биологическом окислении, его механизмах и роли подклассов оксидоредуктаз: цитохромов, анаэробных и аэробных дегидрогеназ, моно- и диоксигеназ, оксидаз. 3. Обзорная схема источников и путей расхода аминокислот в клетках.
1. Активность хар-ет способность фер-тов изменять скорости соответствующ. р-ций опр-ется по кол-ву продуктов р-ции или модификации субстрата по действием ферментов. За единицу активности фер-та принимают такое кол-во, к-рое катализирует превращение в 1мин. при 25С одного микромоля субстрата. Активность ферментов выражают также в каталах (кат) связанную с превращением одного моля субстрата в 1 сек. при 25С. Удельная активность – скорость р-ции расчитанная на 1 мг белка фер-та. Определение каталитич. активности важно для оценки действия фер-та знания удельной активности того или иного фер-та дает возможность опр-ить содержание его в кл.
2. Биологич. окисление – совокупность р-ции окисления органич. в-в, выполняющ. ф-цию энергетич. обеспечен. потребностей организма, окисление сопровождается отщиплен. электронов от в-в (донор), к-рый при участии промежуточных переносчиков передаются на кислород – конечный (терминальный) акцептор электронов у аэробных организмов. Транспорт высокоэнергетич. электронов, восстановленных в-в происходит в сложной системе состоящ. из окислит-вост. фер-тов и коферментов, локализованных во внутрен. мемб. митохондрий. В переносе электронов от в-в к молекул. кислороду участв.: - перидинзависимые дегидрогеназы, для к-рых коферментами служат НАД+ или НАДФ; - флавинзависимые дегидрогеназы (флавиновые фер-ты) у к-рых роль простетической гр. играют ФАД или ФМН; - цитохромы, относящ. к гемопротеинам Среди компонентов дыхат. цепи могут быть убихинон, и белки, содерж. негемовое железо – железосерные белки. Оксидоредуктазы – играют основопологающ. роль в биологич. окислении. Коферменты НАД или НАДФ явл. акцепторами водорода, фер-ты, катализирующ. перенос водорода назыв. дегидрогеназами, переносящ. кислород к субстрату – оксигеназами. Пироксидазами – это фер-ты использ. в кач-ве акцепторов водорода Н2О2.
3.
№ 28. 1. Кинетические свойства ферментов: зависимость скорости катализа от рН среды, температуры, присутствия активаторов и ингибиторов. Комов 75 2. Структура, свойства и функции митохондрий и их компартментов. Комов 197 3. Амфиболический цикл лимонной кислоты, реакции его пополнения и принципы контроля.
|
