Биологическое окисление - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Биологическое окисление. Доклад-сообщение содержит 60 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Биологическое окисление Биологическое окисление – это совокупность реакций окисления, протекающих в живых системах. Первые представления о биологическом окислении – А. Лавуазье(XVIII) Биологическое окисление – это медленное горение. С химической точки зрения, горение - это взаимодействие углерода с кислородом с образованием углекислого газа. В организме механизм образования СО2 - декарбоксилирование Биологическое окисление протекает: при низкой температуре; в присутствии воды; без образования пламени.

Слайд 4

Описание слайда:

Теория «активации» кислорода ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРОКСИДОВ (акад. А.Н. Бах, Энглер, 1897)

Слайд 5

Описание слайда:

Варбург Варбург Активирование кислорода – ключевой процесс в тканевом дыхании 1912г – цитохромоксидаза Бателли, Штерн – дегидрогеназы (1912г)

Слайд 6

Описание слайда:

Теория активирования водорода Теория активирования водорода (акад. В.И. Палладин, 1912)

Слайд 7

Описание слайда:

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ ОКИСЛЕНИИ СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ ОКИСЛЕНИИ Биологическое окисление - процесс переноса электронов. Если акцептором электронов является кислород, то такой процесс называется ТКАНЕВЫМ ДЫХАНИЕМ. Если акцептором электронов является другое вещество, кроме кислорода, то такой процесс называется анаэробным окислением

Слайд 8

Описание слайда:

Биологическое окисление Процесс транспорта электронов Процесс многоступенчатый Процесс полиферментативный Конечный продукт тканевого дыхания –Н2О Энергия выделяется постепенно

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

ФЕРМЕНТЫ И КОФЕРМЕНТЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ ФЕРМЕНТЫ И КОФЕРМЕНТЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ Биологическое окисление начинается с ДЕГИДРИРОВАНИЯ

Слайд 11

Описание слайда:

Этап осуществляется с помощью: Этап осуществляется с помощью: НАД – зависимые дегидрогеназы ФАД – зависимые дегидрогеназы Это первичные акцепторы водорода

Слайд 12

Описание слайда:

В НАД и НАДФ рабочей частью является витамин РР - НИКОТИНАМИД. В НАД и НАДФ рабочей частью является витамин РР - НИКОТИНАМИД.

Слайд 13

Описание слайда:

В ФАД и ФМН рабочей частью является ФЛАВИН (изоаллоксазин) – компонент В2 В ФАД и ФМН рабочей частью является ФЛАВИН (изоаллоксазин) – компонент В2

Слайд 14

Описание слайда:

Компоненты дыхательной цепи: В основном сложные белки, локализованные во внутренней мембране митохондрий и объединенные в комплексы

Слайд 15

Описание слайда:

Комплекс ферментов переноса электронов и протонов от субстрата к кислороду называется ЭЛЕКТРОНТРАНСПОРТНАЯ ЦЕПЬ (ЭТЦ), или ЦЕПЬ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ (ЦПЭ) или ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ (ДЦ)

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

КОМПОНЕНТЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ: Комплекс I (НАДН-дегидрогеназа) Комплекс II (СДГ) Убихинон (кофермент Q) Комплекс III (цитохромы b, с1) Цитохром с Комплекс IV (цитохромы а, а3 – цитохромоксидаза)

Слайд 18

Описание слайда:

Комплекс I (НАДН-дегидрогеназа) Флавинзависимый фермент (кофермент ФМН) Единственный Субстрат – кофермент НАДН2 Содержит железо-серные белки Донор протонов и электронов для убихинона

Слайд 19

Описание слайда:

Комплекс II (СДГ) Флавинзависимый фермент (кофермент ФАД) Донор протонов и электронов для убихинона

Слайд 20

Описание слайда:

Схема строения сукцинатдегидрогеназы Кольман Я., Рём К. Г. Наглядная биохимия. — 4-е изд.. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 469 с.

Слайд 21

Описание слайда:

Убихинон (кофермент Q) Quinone – хинон Ubiquitos – вездесущий У млекопитающих 10 звеньев изопрена (коэнзим Q10) Небелковый компонент ДЦ Подвижный компонент Акцептор протонов и электронов от флавинзависимых дегидрогеназ (коллекторная функция) Донор электронов для комплекса III Переносит протоны в межмембранное пространство митохондрий

Слайд 22

Описание слайда:

Структура убихинона (кофермента Q). Убихинон может принимать один электрон и превращаться в семихинон или 2 электрона и полностью восстанавливаться в гидрохинон (убихинол).

Слайд 23

Описание слайда:

Цитохромы – сложные белки, небелковая часть – гем Цитохромы – сложные белки, небелковая часть – гем Каждый цитохром транспортирует только 1 электрон Главную роль в транспорте играет железо

Слайд 24

Описание слайда:

Комплекс III (коэнзим Q – дегидрогеназа) В составе цитохромы b, с1 Акцептор электронов от коэнзима Q Донор электронов для цитохрома с

Слайд 25

Описание слайда:

Цитохром с Не объединяется в комплекс Акцептор электронов от комплекса III Донор электронов для комплекса IV

Слайд 26

Описание слайда:

Комплекс IV (цитохромоксидаза) Содержит цитохромы а, а3, ионы меди Акцептор электронов от цитохрома с Донор электронов для кислорода

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

Полная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с НАД. Укороченная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с ФАД Порядок компонентов дыхательной цепи обусловлен величиной их red-ox потенциалов. Он изменяется от -0,32В до +0,81В -0,32 характерно для НАДН2 +0,81 характерно для О2.

Слайд 29

Описание слайда:

Окислительно-восстановительный потенциал *Выражается в вольтах; *Чем отрицательнее E0´, тем меньше сродство к электронам; *Связан с изменением свободной энергии системы (обратная зависимость) *E0´ - табличная величина *В дыхательной цепи E0´ изменяется от -0,32В до +0,81В -0,32 характерно для НАД+ + 2H++ 2ē → НАДН2 (НАД+/НАДН2) +0,81 характерно для ½ О2 + 2H++ 2ē → H2О (О2/О2-)

Слайд 30

Описание слайда:

Изменение редокс-потенциала и свободной энергии при транспорте электронов по дыхательной цепи

Слайд 31

Описание слайда:

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. Процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии переноса электронов в дыхательной цепи называется ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ. СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ - это процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии распада какого-либо субстрата.

Слайд 32

Описание слайда:

В дыхательной цепи выделяются 3 пункта, где может образоваться АТФ: 1.НАД KоQ 2.ЦИТ. b  ЦИТ. с З.ЦИТ. а  ЦИТ. а3 НАДН2 — 3 АТФ ФАДН2 — 2 АТФ

Слайд 33

Описание слайда:

МЕХАНИЗМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ Теория ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ Питер МИТЧЕЛЛ, 1961

Слайд 34

Описание слайда:

Основные положения теории: Основные положения теории: 1.Мембрана МИТОХОНДРИЙ непроницаема для протонов. 2.Образуется электрохимический потенциал в процессе транспорта электронов и протонов. 3.Обратный транспорт протонов в МАТРИКС сопряжен с образованием АТФ.

Слайд 35

Описание слайда:

Процесс транспорта электронов происходит во внутренней мембране. Процесс транспорта электронов происходит во внутренней мембране. Первые реакции окисления происходят в матриксе. Протоны переносятся в межмембранное пространство, а электроны продвигаются по дыхательной цепи.

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Во время дыхания создаётся ЭЛЕКТРО-ХИМИЧЕСКИЙ потенциал: концентрационный (протонный) разности потенциалов (электрический)

Слайд 38

Описание слайда:

Электрический и концентрационный потенциал составляют ПРОТОНДВИЖУЩУЮ силу, которая перемещает протоны обратно в матрикс митохондрий. Электрический и концентрационный потенциал составляют ПРОТОНДВИЖУЩУЮ силу, которая перемещает протоны обратно в матрикс митохондрий. Через протонные каналы, образованные ферментом - АТФ-СИНТАЗОЙ. АДФ + Н3РО4 → АТФ Фосфорилирование АДФ за счет энергии окисления Протоны проходят обратно в матрикс, при этом активность АТФ-синтазы повышается образуется АТФ.

Слайд 39

Описание слайда:

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ: УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ: 1. Целостность мембраны - непроницаемость её для протонов. 2. Наличие специальных каналов. 3. Движение протонов в матрикс сопровождается выделением энергии, используемой для синтеза АТФ.

Слайд 40

Описание слайда:

СОПРЯЖЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ. разобщение ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ (свободное окисление) окисление идёт, а ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ нет, вся энергия выделяется в виде тепла

Слайд 41

Описание слайда:

Разобщение ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ Разобщение ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ (свободное окисление) окисление идёт, а ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ нет, вся энергия выделяется в виде тепла. Протонофоры, ионофоры (липофильные вещества): 2,4 –динитрофенол, билирубин, тироксин, высшие жирные кислоты. ↓ АТФ/АДФ, ↓ Р/О, ↑ скорость окисления

Слайд 42

Описание слайда:

Пути использования кислорода в организме

Слайд 43

Описание слайда:

Слайд 44

Описание слайда:

Свободнорадикальное окисление

Слайд 45

Описание слайда:

Свободный радикал – молекула или её часть, имеющая неспаренный электрон на внешней электронной орбитали (возбужденное состояние частицы), что делает её высоко реактогенной О2• - супероксидный радикал ОН• - гидроксильный радикал НOO• - перекисный радикал О2 О2• НOO• ОН• Н2О + радикалобразующие молекулы: H2O2, O3, HOCl, 1O2 (синглетный кислород)

Слайд 46

Описание слайда:

Источники свободных радикалов микросомальное окисление, окисление аминокислот, нуклеотидов оксидазами, неполное восстановление кислорода в дыхательной цепи, воздействие ионизирующего излучения, канцерогенов (табачные смолы), самопроизвольное окисление ряда веществ (гемоглобин), ионы металлов (железа и меди) способны участвовать в образовании самых активных гидроксильных радикалов.

Слайд 47

Описание слайда:

Свойства свободных радикалов Являются нестабильными, короткоживущими молекулами Обладают очень высокой реакционной способностью Взаимодействуют с большинством органических молекул (липиды, ДНК, белки), повреждая их структуру

Слайд 48

Описание слайда:

Виды природных радикалов

Слайд 49

Описание слайда:

Значение процессов свободно-радикального окисления В НОРМЕ изменение свойств мембран; Фагоцитоз; окисление чужеродных соединений

Слайд 50

Описание слайда:

Перекисное окисление липидов

Слайд 51

Описание слайда:

Основные стадии перекисного окисления липидов (ПОЛ) инициирование цепной реакции; развитие и разветвление цепи; разрушение структуры липидов; обрыв цепей.

Слайд 52

Описание слайда:

Инициирование цепной реакции

Слайд 53

Описание слайда:

Цепное развитие ПОЛ (разветвление)

Слайд 54

Описание слайда:

Разрушение структуры липидов

Слайд 55

Описание слайда:

Обрыв цепей ПОЛ LOO* + Fe2+ + H+ LOOH

Слайд 56

Описание слайда:

Механизмы защиты от свободных радикалов Предусматривают наличие в клетках антиоксидантной системы – системы, предназначенной для обезвреживания свободных радикалов и продуктов их метаболизма Антиоксидантная система: 1. Ферментативная 2. Неферментативная

Слайд 57

Описание слайда:

Ферментативная антиоксидантная система Супероксиддисмутаза Каталаза Глутатионзависимые ферменты: Глутатионпероксидаза Глутатионредуктаза Глутатион-S-трансфераза

Слайд 58

Описание слайда:

Неферментативная антиоксидантная система Витамины: Е (токоферол), С (аскорбат),биофлавоноиды Пептиды и белки: глутатион, церулоплазмин SH – соединения Комплексоны, связывающие железо (трансферрин, лактоферрин)

Слайд 59

Описание слайда:

Слайд 60

Описание слайда:

Выдвигается теория Q-цикла транспорта протонов. Выдвигается теория Q-цикла транспорта протонов. 2Н + 2е + KOQ  KOQ*H2 KOQ*H2  KOQ + 2Н + 2е - на наружной поверхности внутренней мембраны. Т.о. в соответствии с ХЕМООСМОТИЧЕСКОЙ теорией МИТЧЕЛЛА окисление НАДН2 и ФАДН2 в дыхательной цепи создаёт сначала ЭЛЕКТРОНО-ХИМИЧЕСКИЙ протонный потенциал, градиент концентрации ионов на внутренней мембране, а обратный транспорт протонов через мембрану сопряжен с ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ АДФ, т.е. образованием АТФ.

Теги Биологическое окисление

Похожие презентации