Введение
Функционирование органов и систем зависит от метаболических процессов внутри эукариотической клетки. Окислительное фосфорилирование ¬– это энергетический метаболический путь, при котором клетки используют ферменты для окисления питательных веществ, тем самым высвобождая химическую энергию для производства аденозинтрифосфата (АТФ). У эукариотических клеток это происходит внутри специализированной органеллы ¬– митохондрии. Практически все аэробные организмы осуществляют и используют процесс окислительного фосфорилирования для синтеза энергии. Этот путь распространен у многих живых организмов именно потому, что он высвобождает больше энергии, чем альтернативные процессы ферментации в анаэробных условиях, например, анаэробный гликолиз. В клетках млекопитающих, АТФ, продуцируемый окислительным фосфорилированием митохондриальной дыхательной цепи (OXPHOS), покрывает, в условиях присутствия кислорода более 80% потребности клетки в энергии. Остальное обеспечивается в анаэробных условиях, за счет процессов цитозольной деградация питательных веществ, в основном с помощью уже указанного процесса гликолиза.
Энергия, находящаяся в химической структуре молекулы глюкозы, высвобождается клеткой в цикле лимонной кислоты с образованием углекислого газа и важнейших коферментов и доноров энергичных электронов НАДН (никотинамидадениндинуклеотид) и ФАДН (никотинамидадениндинуклеотидфосфат). Именно эти коферменты участвуют в цикле окислительного фосфорилирования в присутствие O2 и для производства АТФ, всякий раз, когда клетке требуется энергия. Во время окислительного фосфорилирования, электроны передаются от доноров электронов к ряду акцепторов электронов в серии окислительно- восстановительных реакций. У эукариотических клеток эти окислительно-
Восстановительные реакции катализируются рядом белковых комплексов на внутренней мембране митохондрии, тогда как у прокариота эти белки просто расположены на внешней мембране клетки. Эти связанные между собой белковые комплексы называются цепью переноса электронов. У эукариота в этом принимает участие пять основных белковых комплексов, которые будут приведены в главах ниже.
Энергия, передающаяся по цепочки переноса электронов, используется для перенесения протонов через внутреннюю митохондриальную мембрану клетки. Данный процесс так и именуется – процесс переноса электронов. Перенос электронов обеспечивает генерирацию энергетического потенциала мембраны, в виде градиента кислотно-щелочного равновесия и электрического потенциала. Этот запас энергии расходуется, когда протоны возвращаются через мембрану обратно по градиенту потенциальной энергии посредствам большого фермента — АТФ-синтазы, а описанны процесс называется хемиосмосом. АТФ-синтаза, расходуя энегрию, инициирует превращение аденозиндифосфата (АДФ) аденозинтрифосфат в реакции фосфорилирования. АТФ-синтазу можно представить как вращающийся механический двигатель, в котором реакцией управляет поток протонов, заставляющий часть фермента вращаться [10, 11].
Хотя окислительное фосфолирование является жизненно важной частью метаболизма, в процессе продукции энергии, образуются активные формы кислорода или так называемые свободные радикалы (супероксид и перекись водород), Эти свободные и активные радикалы могут повреждать клетку, если не будут перехвачены и связаны специальным ферментом супероксиддисмутазой. Ферменты, белковые комлексы, а также сами структурные единицы митохондрии, осуществляющие этот метаболический путь, являются мишенью для многих лекарств и ядов, которые могут подавлять их активность [14].
Все полученные знания о структуре , функциональном механизме и биогенезе системы окислительного фосфорилирования и функционирования митохондрий, обеспечивают основу для понимания патологического воздействия генетических и приобретенных дисфункций митохондриального окислительного фосфорилирования, развития хронических и острыз патологических состояний органов и систем организма, участия в процессах старения и т.д., что подчеркивает актуальность выбранной темы.
Целью работы:Понять насколько важно участие супрамолекулярных структур митохондрии в окислительном фосфорилировании.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие
задачи:
1) Выяснить характеристику строения митохондрий;
2) Охарактеризовать этапы окислительного фосфорилирования;
3)Уточнить особенности участие супрамолекулярных структур митохондрии в окислительном фосфорилировании;
4) Рассмотреть биохимические процессы в дыхательной цепи клетки;
5) Проанализировать хемиосмотическую теорию.
6)Описать коэффициент окислительного фосфорилирования(Р/О)
7) Рассмотреть цикл лимонной кислоты и пирувата
Объект исследования: супрамолекулярные структуры митохондрии в процессе окислительного фосфорилирования.
Предмет исследования: участие супрамолекулярных структур
митохондрии в окислительном фосфорилировании.
Где структура самой работы?
Глава 1. История открытия и изучения митохондрий. Строение и основные функции митохондрий. Биохимия дыхания клетки. Первые наблюдения внутриклеточных структур.
Представляли собой митохондрии, б
- Курсовая работа
- Дипломная работа
- Контрольная работа
- Реферат
- Отчет по практике
- Магистерская работа
- Статья
- Эссе
- Научно-исследовательская работа
- Доклад
- Глава диплома
- Ответы на билеты
- Презентация
- Решение задач
- Диссертация
- Доработка заказа клиента
- Аспирантский реферат
- Монография
- ВКР
- Дипломная работа MBA
- Компьютерный набор текста
- Речь к диплому
- Тезисный план
- Чертёж
- Диаграммы, таблицы
- ВАК
- Перевод
- Бизнес план
- Научная статья
- Рецензия
- Лабораторная работа
