Elektron transzfer
A biológiai oxidáció számos elmélete létezik:
A Bach biológiai oxidációjának peroxidelmélete
Glükóz oxidációja - Palladin.
Biológiai oxidáció. vagy szöveti légzést - egy redox bomlási folyamat szubsztrátok (S), társított víz képződéséhez az elektronok átvitelét H + és O2, hogy kiadja E.
A mechanizmus a szöveti légzést fedezték fel, köszönhetően a kutatás a tudósok a különböző országokban: Warburg (Németország), Palladin, Bach (Oroszország) és mások (késő 19. 20. század elején.).
A szövet légzése egy polienzim transzferlánc # 8494; ~ és H + az S-ből (hidrogén donor) oxigénig. Ezt a szállító láncot légzési láncnak nevezik.
A hidrogént a szervezet a legfontosabb energiaforrásként használja fel. A mitokondriumokban az elektronok áramlása a hidrogénből az oxigén végső akceptorához rohant, így vízmolekulát képezve, amely a szövet légzés végterméke. # 9552;> Szöveti lélegzet - a szubsztrátum oxidációja, ami szétesése és az energia képződése.
Például a GLA lebomlását a csere végtermékeire a következő egyenlet foglalja össze: C6 H12 O6 + 6O2 # 9552;> 6 CO2 + 6 H2O + 2850 kJ / mol.
Ezt az átalakulást végezzük (valamint más S oxidációját). dehidrogénezéssel vagy hasítással az oxidált H + és # 8494; ~. Minden egyes dehidrogénezéssel a H2-et CoE-hez (koenzim DW-hez) adjuk, és a CoE helyreáll:
Leggyakrabban ilyen reakciók fordulnak elő a mitokondriumban. A visszanyert koenzimek belépnek a légző láncba, ahol ismét oxidálódnak.
Például. NAD • H2 # 9552;> NAD + 2H +
A hasított H + -ot legalább 5 vivőanyaggal (80-ig) a lánc vége felé továbbítják, ahol az O2 molekulával kombinálva vizet képeznek. A H + -nak az EPC-re való átmenet egy sor oxidációs redukciós reakcióból áll. Néhány ilyen reakcióban elegendő E-t képezünk ATP formálásához.
A szövet légzése (H2O képződése) és a foszforiláció (ATP képződése) konjugálása oxidatív foszforilációnak nevezik.
A légzési lánc szerkezete és funkciói (EPC).
A légúti lánc a következő vektorokból áll. p + és e ~
1) Piridinfüggő DW,
koenzimük NAD vagy NADP, nikotinsav (vit PP) és adenin származéka. Ők> 150.
Alapanyag (NADP) oxid. (NADP • H2)
Az e ~ és H + hozzáadását és felszabadulását a nikotinsav amidja okozza. A NAD főként a mitokondriumokban helyezkedik el, közlekedésre # 8494; ~ és p + az S-tól O2-ig; A NADPH2-t főként a Zh.K.
NADP nikotinamid-adenin-dinukleotid-nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát
2) Flavin enzimek ≈ 30
A protéziscsoport a FAD és az FMN. Ezek a következők a piridinfüggő DH vivőanyagok után
OVER # 8729; H2 + FAD (FMN) # 61486; ↔ NAD + FN # 8729, H2
Fn 2H + 2 # 8494; ~
A FAD a p + és az e + primer hordozó szerepe (a szukcinát LC oxidációja) FAD, az FMN, ellentétben a NAD-vel, erősen kötődik a szubsztrátumhoz
3) Ubiquinone, CoQ10, Q hordozó p + és # 8494; ~ az Fn-től
Pi # 8729; H2 + # 61486; Q ↔ Fn + Q # 8729, H2
2H 2 # 8494; ~ ubiquinol
4) A citokrómok csak elektronokat hordoznak, a hemoglobinhoz hasonló protéziscsoportot, fehérje-komponenst és néhány protektív csoportot tartalmaznak. Ez a következő sorrendbe kerül:
b1 c1 c közbenső vektorok.
aa3 (citokróm-oxidáz), a végső hordozó, a terminális légző-enzim, közvetlenül kölcsönhatásba lép az O2-gyel és Cu + 1 + Cu + 2 ionokat tartalmaz. A fő funkciót a hemvasal végzi
2 Fé +2 + ½ О2 о D 2 Fe + 3 + О -2
Azokon a területeken közötti NAD és Q 2 szállítják # 8494; ~ és Q sutb - csak 1 # 8494; ~, ezért, a lánc 1 NAD részt SUT 2 sor.
Az EOC egyszerűsített rendszere.
Az elsődleges donorokból (S) származó H2-et a légúti láncba vezetik be, amely FAD- és NAD-függő DH-t tartalmaz.
A NAD-függő főigazgatóságok a H + -ot NADH2-vel Pn-re, majd ubiquinonra továbbítják, a FAD-függő DG-okat azonnal áthelyezik a H + -ba ubiquinonra.
Az ubiquinon képződésének szakaszában a NAD- és a FAD-függő DH-ek légúti láncába bevezetett H + -folyamok egyesülnek.
Ekkor a p + és az e ~ ösvények eltérnek: p be a mátrixba, # 8494; ~ a citokrómokon át O2-re. A napi szöveti légzés eredményeként a
300-400 ml. víz (az úgynevezett "anyagcsere" víz).
A mitokondriumok általában henger alakúak, lekerekített szélekkel; dl. 1-4 mikron; d = 0,3-0,7 μm. A különböző sejtekben a mitokondriumok alakja, mérete és száma eltér. A mitokondriumoknak van egy külső és belső membránja a táska típusának a zsákban. A belső membránnak (BM) kiálló kristaja van. A tér tartalma, korlátozva a.m. mátrixnak nevezik.
A külső membrán szabadon átjárható olyan molekulák számára, amelyekben akár 5000 Da is lehet. A VM átjárhatósága korlátozott és szelektív, és speciális közlekedési rendszerek jelenléte határozza meg. NAD-függő és néhány FAD-függő DG beépül a VM mitokondriumba, az ACF-okat a mátrix belsejében invertálják, mert a mátrixban van, hogy az S.
A szövet légzésének konjugációja és a foszforsav alkalmazás.
ATP előállításához energia szükséges. Az EOC három részből áll
így oxidatív foszforiláció az ATP szintézise.
F-ect EPC a VM mitokondriumokban rögzítve. hogy cselekvésük vektor (irányított).
A vektoritás fő megnyilvánulása az EPC-ben a H + protonok átvitele a membrán belsejétől a külsőig.
NAD • H2 # 8494; ~ átadni az Fn-nek, a H + felszabadul az MMP-be;
# 8494; ~ a Фн • H2 átmenetet Q-re, és a protonok ismét érkeznek a ММП-be
Q • H2 (ubiquinol) szintén felszabadítja a H + -ot az MMP-ben, az elektronok átjutnak a citokrómokra.
Фп és Q a protonokat a mátrixból, a NAD • H2 pedig S.-ből.
Így az átmenet csak 2x # 8494, ~ 6M + az MMP-ben. Az átviteli lánc protonpumpa, amely a H + -ot a mátrixból az IMF-be pumpálja; Ennek eredményeképpen a membrán oldalán potenciális különbség jön létre az NM jel + jelével.
Az elektrokémiai potenciál a H + -ot az ellenkező irányba mozdítja, azaz. a külsőtől a belső membránig. A VM azonban nem áteresztő a H + -ra. kivéve a protoncsatornak nevezett speciális területeket. Bennük a belső oldalon egy H + -ATP szintetáz enzim van. A reakció katalizálására: F = ADP + ATP + H2 O - képződött ATP-t használva transzlokáz enzimet szállítják a mátrixból, hogy a külső membrán és a citoszolba. A transzlokális egyidejűleg átadja az ATP-t az ellenkező irányba (a citoszolról a mátrixra).
Mindezek az adatok képezik Mitchell kémiai-ozmotikus elméletének (1961) fő elemeit - az oxidatív foszforiláció elméletét.
Mindegyik protonpár elősegíti az 1 mól képződést. ATP.
A szövetek légzésének és a foszforiláció folyamatainak szétesését "protofórok" jelenlétében figyeljük meg a sejtekben - azaz olyan molekulák, amelyek képesek H + -ot egy membránon (BM) átvinni. Ebben az esetben a koncentráció gradiens szintetizálódik, a foszforiláció hajtóereje eltűnik. A protonok közül 2,4 dinitro-fenol, pajzsmirigyhormonok, zsírsavak stb.
Az oxidációt és a foszforilációt szétszerelő vegyületeket úgy nevezik, hogy nem kapcsolnak össze.
A mitokondriában a légzés nem mindig kapcsolódik a foszforilációhoz. Ezt a módszert az S-v oxidáló hatásának a Lenin légző láncokba történő oxidálására szabad oxidációnak vagy nemfoszforiláló oxidációnak nevezték. Ellenkező esetben az EPC "üresjáratban" működik, az oxidált S minden energiája megy a termikushoz. A mitokondriumok egyfajta cellás "kályhává" váltak. Ez olyan esetekben szükséges, amikor a szervezet hőigénye fontosabb, mint az energiaigény (szuperhűtéssel).
Az élelmiszer fő alkotóelemei.
A termodinamika törvényei szempontjából az élő szervezetek termodinamikailag nyitott rendszerek; olyan rendszereket, amelyek állandóan cserélnek a külső környezeti anyagokkal és energiával (zárt energia). Az élő szervezetek metabolizmusa magában foglalja:
a) a szervezetből származó anyagok bevitele a szervezetbe (a táplálkozás és a légzés következtében).
b) az anyagok szervezetben történő átalakulása (köztes metabolizmus vagy anyagcsere).
c) az anyagcsere végtermékeinek kiadása.
A felnőtt testének súlya állandó marad, i. a test által elfogyasztott anyagok tömege = a testből ugyanabban az időben felszabaduló anyagok tömege.
Az egyes cellákban egy szervezet egy állandó bomlási saját strukturális és funkcionális komponenseket, ezáltal monomerek :. AK, monoszacharidok, LCD, nukleotidok, stb Ezek összekeverjük a monomerek által alkotott bomlása élelmiszer-ipari termékek, és a forma egy közös alapot testet metabolitok. 2 irányba tölti:
a) a sejt szerkezeti és funkcionális komponenseinek megújult bomlása bekövetkezik;
b) a monomerek átalakulása a metabolizmus végtermékeibői, amelyek a testből választódnak ki.
a) állandó testhőmérséklet fenntartása;
b) különféle munkák elvégzése.
Az ökológiai élelmiszerek fő összetevője az F, B, C, valamint az apróbb kis mennyiségben szükséges élelmiszerek: vitaminok, ásványi anyagok, víz.
Táplálkozás - az anyagcsere szerves része
Egészséges betegeknél
Élelmiszer-higiéniai táplálkozás
Egy felnőtt átlagos napi étrendje körülbelül 3000 kcal (1 kcal = 4,19 kJ)
A kiegyensúlyozott racionális táplálkozás, azaz a B: F: W: 1: 1: 4 aránya van
Az átlagos napi energiafogyasztás alapanyagokkal
egy felnőttnél
AK: három 1 g, 6 g, 6 g, a maradék 2-6 g.
A szex, az életkor, az éghajlati viszonyok és a szakmától függően ezek a mutatók változhatnak.
Az élelmiszer elengedhetetlen összetevői:
Számos tápanyagot az élelmiszerben lévő hiányosságokkal a test sejtjei szintetizálhatnak: szénhidrátokból származó zsírok, aminosavakból származó szénhidrátok. Az ilyen anyagokat felcserélhetőnek nevezik.
Az evolúció során, amikor az élelmiszer kész vitaminokat és AK-t tartalmazott, az emberi test fokozatosan megszüntette annak szükségességét, hogy saját enzimjeit szintézisükhöz alakítsa, ennek eredményeképpen a megfelelő gének elveszettek. Ugyanakkor a metabolikus utak könnyebbé váltak, ugyanakkor a szervezet a külső környezetből származó anyagok bevitelétől függött.
így vannak olyan csoportok, amelyek a szervezet számára pótolhatatlanok. A testben való jelenlétük létfontosságú, nem tudják szintetizálni a testüket, ezért az élelmiszerekkel kell foglalkozniuk:
b) néhány LC (arachidonic, linoleic, linolenic)
d) Ásványi anyagok
Az aminosavak 4 csoportra oszthatók:
Pótolhatatlan: tengely, liz, il, három, met, hajszárító, három.
2) részlegesen cserélhető. gis, arg,
3) feltételesen cserélhető. cisz, lövöldözős galéria.
4) cserélhető: ala, asp, asn, glu, gln, pro, gly, kén.
Ha a cellában nincs cserélhető AK, akkor a szervezet más anyagokat szintetizálja.
Ha a szervezetben van legalább egy nélkülözhetetlen AK, akkor teljesen leállítja a fehérjék szintézisét (!)
Részben cserélhető AK. Gys és arg a szervezetben szintetizálódnak, azonban kialakulásuk aránya nem elégséges ahhoz képest, hogy szükség van rájuk
Feltételesen felcserélhető AK: pótolhatatlanul szintetizálható: egy hajszárító lövölde, cis met. így cserélhetőek, ha a szervezet elegendő AK hajszárítót és meteget kapott.
Felcserélhető LCD. a J.K. amikor az élelmiszer-hiányuk szénhidrátból állítható elő.
Pótolhatatlanok néhány többszörösen telítetlen Ж.К.:
Linoleic és Linolenic Zh.K. az arachidonic előfutárai, és az utóbbiak hormonszerű anyagokat - prosztaglandinokat - szintetizálnak, amelyek igen aktív biológiai anyagok.
Ásványi anyagok kloridok, foszfátok, Na + karbonátok. K +. Ca +2. Mg + 2. valamint a Cr, Zn, Co, Cu, Mo, stb. mikroelemei. - jöjjön vízzel és zöldséggel. Az elégtelenség ritkán fordul elő (vashiány, vérszegénység, endémiás golyva)
Víz - a kis mennyiségű vizet (. ≈400g metabolikus víz), amely a test a csere G, B, Y, napi szükséglet 1750-2200 ml, érintkezésbe kerül a termékek biológiai és nem biológiai eredetű.