Тема № 7. Дослідження процесів біологічного окиснення, окисного фосфорилування та синтезу АТФ

Мета заняття: Засвоїти основні принципи організації дихального ланцюга мітохондрій. Знати роль окисно-відновних ферментів у тканинному диханні. Оволодіти методами дослідження дії оксидоредуктаз: фенолоксидази, альдегіддегідрогенази, пероксидази.

Актуальність теми: Окисно-відновні ферменти забезпечують перебіг реакцій, пов’язаних з перенесенням електронів та протонів і лежать в основі утворення макроергічних сполук. Дослідження їх функціонування важливе для глибокого розуміння механізмів тканинного дихання і його ролі при різних функціональних станах організму.

Конкретні завдання:

Ø Пояснювати процеси біологічного окиснення субстратів в клітинах та запасання енергії, що вивільняється, у вигляді макроергічних зв’язків АТФ;

Ø Аналізувати реакції біологічного окиснення та їх роль в забезпеченні фундаментальних біохімічних процесів;

Ø Малат-аспартатна та гліцеролфосфатна човникові системи транспорту відновлюваних еквівалентів гліколітичного НАДН в мітохондрії та їх значення;

Ø Пояснювати структурну організацію ланцюга транспорту електронів та його молекулярних комплексів;

Ø Трактувати роль біологічного окиснення, тканинного дихання та окисного фосфорилування в генерації АТФ за аеробних умов.

Теоретичні питання

1. Біологічне окиснення субстратів в клітинах.

2. Реакції біологічного окиснення та їх функціональне значення:

· дегідрогеназні,

· оксидазні,

· оксигеназні (моно- та діоксигеназні).

3. Піридинзалежні дегідрогенази. Будова НАД⁺ і НАДФ⁺. Їх значення у реакціях окиснення та відновлення.

4. Флавінзалежні дегідрогенази. Будова ФАД і ФМН. Їх роль у реакціях окиснення та відновлення.

5. Убіхінон, будова та його роль у реакціях окиснення та відновлення.

6. Цитохроми та їх роль у тканинному диханні. Будова їх простетичної групи.

7. Молекулярна організація ланцюга транспорту електронів (дихального ланцюга) мітохондрій:

· компоненти дихального ланцюга мітохондрій;

· послідовність переносників електронів в дихальному ланцюгу;

· роль редокс-потенціалів у транспорті електронів і протонів.

8. Надмолекулярні комплекси дихального ланцюга внутрішніх мембран мітохондрій.

9. Шляхи включення відновлювальних еквівалентів (електронів та протонів) у дихальний ланцюг мітохондрій (повний та вкорочений дихальні ланцюги).

10. Шляхи утворення АТФ в клітинах – субстратне та окисне фосфорилування (визначення, приклади).