Занятие № 10.

 

ТЕМА. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.

РЕГУЛЯЦИЯ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ

(ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ).

 

Цель занятия: Получить представления о сопряжении биологического окисления с катаболическими и анаболическими процессами в клетке, этапах синтеза макроэргов в дыхательной цепи, значении и механизме регуляции окислительного фосфофорилирования.

Исходный уровень знаний:

- анаболизм и катаболизм как две стороны единого процесса

обмена веществ;

- состав дыхательной цепи электронов;

- структура и функция дегидрогеназ.

Содержание занятия.

I.2. Строение митохондрий.

Этапы синтеза АТФ в цепи дыхательных ферментов при окислительном фосфорилировании. Коэффициент Р/О.

Субстратное фосфорилирование, его энергетическая ценность.

Разобщение дыхания и фосфорилирования.

Регуляция тканевого дыхания.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) - "фокус", в котором сходятся все метаболические пути.

 

II.1.Работа № 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ СУКЦИНАТ-

ДЕГИДРОГЕНАЗЫ МЫШЦ И КОНКУРЕНТНОЕ

ТОРМОЖЕНИЕ ЕЁ АКТИВНОСТИ

 

Принцип метода и химизм реакции.

Сукцинатдегидрогеназа катализирует окисление (дегидрирование) янтарной кислоты в фумаровую. Коферментом служит флавинадениндинуклеотид (ФАД). В качестве акцептора водорода используется окисленная форма 2,6-дихлорфенол-индофенола (его натриевой соли), водный раствор которого окрашен в синий цвет. Восстановленная форма этого соединения бесцветна. Источником фермента служит мышечная кашица. Конкурентное торможение сукцинатдегидрогеназы вызывает малоновая кислота (НООС-СН₂-СООН), являющаяся структурным аналогом янтарной кислоты.

Cl

|

HOOC-CH₂-CH₂-COOH + O= =N– –ONa

сукцинат | сукцинат-

Cl дегидрогеназа

 

Cl

|

HOOC-CH=CH-COOH + HO– –NH– –ONa

фумарат |

Cl

Порядок выполнения работы.

Свежую мышечную ткань (около 1 г) измельчить ножницами и растереть в ступке с небольшим количеством воды (2-3 мл) в течение 1 минуты. Затем мышечную кашицу перенести на двойной слой марли, помещенной на воронку, промыть водой, переложить на фильтровальную бумагу и осушить.

 

Реагенты	Пробирки
опытная	опытная	контроль
Фосфатный буфер (рН 7,4)	3 мл	3 мл	3 мл
Мышечная кашица	0,1 г	0,1 г	0,1 г
3% раствор янтарной кислоты	5 кап.	5 кап.	-
0,1 N раствор NаОН	5 кап.	5 кап.	-
дистиллированная Н2О	-	-	10 кап.
3% раствор малоновой кислоты	-	5 кап.	-
0,001 N раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола	1 мл	1 мл	1 мл
Поместить в термостат при 370С на 40 минут
РЕЗУЛЬТАТЫ:

ВЫВОД:

 

 

III.2.Контрольные вопросы.

Какую реакцию катализирует сукцинатдегидрогеназа?

Что является коферментом сукцинатдегидрогеназы?

Что является структурным аналогом янтарной кислоты, вызывающим конкурентное торможение сукцинатдегидрогеназы?

 

Материал для самоподготовки: I а)1. с.311-313, 345-353; II; III.