Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Глава 9. Биологическое окисление



Биологическое окисление – это совокупность реакций окисления органических веществ в живых клетках. Субстраты окисления образуются в ходе катабализма белков, углеводов и липидов. Наиболее распростра­ненный типом реакций биологического окисления являются реакции де­гидрирования, протекающие с участием дегидрогеназ.

Если акцептором водорода в этих реакциях служит не кислород, а другой субстрат, то такие реакции называют анаэробным окислением: если же акцептор водорода - кислород и образуется вода, то такие реак­ции биологического окисления называют аэробный биологический окис­лением или тканевым дыханием.

Субстраты дегидрирования образуются вне митохондрий, но за­тем транспортируются внутрь митохондрий, где происходит биологическое окисление. Этот процесс протекает с полным освобождением энергии, которая аккумулируется в основном в фосфатных связях АТФ. В ми­тохондриях производится основная часть всей энергии клетки, поэтому их образно называют энергетическими станциями клеток.

Аэробное биологическое окисление, или тканевое дыхание, в от­личие от обычного горения органических веществ в неживой системе протекает постепенно и включаете себя рядпоследовательных ферментативных процессов передачи атомов водорода (протонов и электронов) от донора к акцептору (сответствующие коферменты) и в конечном итоге на кислород.

Тканевое дыхание можно наблюдать, используя срезы тканей. Если срезы инкубировать в растворе глюкозы в замкнутом сосуде; то в растворе происходит убыль глюкозы, а в воздухе над раствором - убыль кислорода и увеличение содержания оксида углерода СО2. Интенсивнссгь тканевого дыхания в разных тканях неодинакова (табл.13).

Таблица 13. Потребление кислорода Q (мкл/ч на 1мг сухого вещества ткани) в разных тканях

Ткань Q Ткань Q
Сетчатка глаза   Легкие  
Почки   Поджелудочная железа  
Печень   Сердечная мышца (в покое)  
Кора головного мозга   Клеточные мышцы (в покое)  
Надпочечники   Кожа 0,8

Русский ботаник и биохимик В.И. Палладии установил, что био­логическое окисление имеет две фазы: анаэробную, протекающую без участия О2 воздуха, и аэробную, в которой участвует кислород воздуха. В ходе 1-й фазы углерод окисляемых веществ превращается в углекислый газ за счет кислорода самих окисляемых веществ и кислорода воды. Во время второй фазы вдыхаемый О2 воздуха используется для синтеза воды за счет водорода окисляемых субстратов.

На основании вышесказанного, превращение, например, глюкозы в конечные продукты катаболизма можно представить уравнениями (а) и (b), которые в сумме дают уравнение (с):

Анаэробная фаза С6Н12О6 + 6Н2О + 12R → 6СО2 + 12RH2 (а)

Аэробная фаза 12RH2 + 6О2→ 12R + 12Н2О (b)

____________________________________________________________________

С6Н12О6 + 6О2 + 6СО2 + 6 Н2О + 2850 кДж/моль (с)

Уравнение (а) отражает суммарный результат сложного метабо­лического окисления глюкозы, который включает много реакций и про­межуточных продуктов (гликолиз). Некоторые промежуточные продукты являются субстратами дегидрогеназ: они дегидрируются, причем акцеп­торами водорода (в уравнениях они обозначены «R») служат коферменты - переносчики водорода. Уравнение (b) отражает саму дыхательную цепь - перенос водорода с коферментов на потребляемый из воздуха кисло­род. Это тоже многостадийный процесс, совершающийся при участии специальной ферментной системы в митохондриях.





Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1768 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.005 с)...