Жасушалық тыныс алу
i көмiртектi ацетильдi тобын қабылдауға қабiлеттi.
Гиперсiлтемелер: Гликолиз туралы толығырақ.
Гликолиз кезеңдерi:
1. АТФ-тен фосфатты топ глюкозаның алтыншы көмiртегi атомына өтiп, глюкоза 6-фосфат түзедi. Терiс зарядталған фосфат-топтың болуы глюкоза молекуласына клетканың мембранадан өтуiне мүмкiндiк жасайды. Бұл топ молекулада келесi айналымға түсу үшiн ферментке қосылатын ерекше тану бөлiгiн түзедi. Гликолиздiң бұл бiрiншi кезеңiнде АТФ түзiлмейдi, керiсiнше, жұмсалады. Бұл сорғыш секiлдi: АТФ-тың аздаған мөлшерi, энергияның бөлiнуiмен жүретiн бiрнеше процестердi түзу үшiн жұмсалады, өз кезегiнде бұл процестер АТФ түрiнде “өнiм” бередi. Басқа қанттар осы гликолиздiң кезеңiнде қосылады, бiрақ оның алдында олар глюкоза-6-фосфатқа айналуы керек.
2. Молекула басқа алтыбұрышты қант, фруктоза-6-фосфатқа айналып, қайта құрылады. Мұндай қайта құрылымның нәтижесiнде бiр көмiртегi атомы сақинадан тыс қалады.
3. Келесi реакцияларда АТФ-тың тағы бiр молекуласы өзiнiң фосфат тобын бередi. Бұл топ сақинадан тыс қалған, бiр көмiртегi атомына қосылады. Фруктоза-1,6- бисфосфат түзiледi.
4. Фруктозабисфосфат, бiр ұшында- дигидроксиацетон-3- фосфаты орналасқан фосфатты тобы бар 2,3 көмiртектi молекулаларға және фосфоглицеральдегидке айналады.
5. Әр 3 көмiртектi молекула өзiне цитоплазмадағы биорганиканың фосфат қорынан бiр-бiрден фосфат тобын қосады. Бiр уақытта олардың әрқайсысы екi сутегi атом түрiнде энергия бередi. Бұл атомдар сутегiнiң НАД+ тотыққан тасымалдаушысына қосылады, ал Н+ -тiң бiр ионы қоршаған ерiтiндiге тез өтедi. Тасымалдаушы бiр Н+ ионын және екi электронды ұстайды, яғни НАД*Н+Н+ түзiледi. Осы кезеңде түзiлген үшбұрышты молекула -бұл 1,3-дифосфоглицерат молекулалары, толқынды сызықпен (» ) көрсетiлген байланыс жоғарғы энергетикалық, сондықтан ол үзiлгенде АДФ пен Фосфоглицераттан АТФ түзiлуге қажеттi энергия жеткiлiктi түзiледi.
6. Осы кезеңде әрбiр жоғарғыэнергетикалық байланыс үзiледi, және ол үзiлгенде бөлiнетiн энергия АДФ пен Фосфоглицераттан АТФ-тiң бiр молекуласының түзiлуiне жұмсалады.
7.Фотоглицераттың әр молекуласындағы қалған фосфатты топ осы молекуланың ортаңғы көмiртегi атомына әкелiнедi.
Фосфоглицераттың әр молекуласынан су молекуласы үзiлiп, фосфоенолпируват түзiледi. Бұл айналым фосфат тобы қосылған байланыс табиғатын өзгертедi: байланыс ендi жоғарғыэнергетикалық байланысқа айналады.
Қалған фосфат тобы фосфоенолпируваттан АДФ-ке өтедi. Бұл жағдайда да жоғарғыэнергетикалық фосфатты байланыс үзiлiп, АДФ және Фосфоглицераттан АТФ-тiң түзiлуiне қажеттi энергия босайды. Фосфоенолпируват молекуласы пируват молекуласына айналады.
Гиперсiлтеменiң соңы.
Есте сақтау керек:
Бiз бөлiп шығарған көмiртегiнiң қостотығы қосалқы өнiм. Жоғарғы айтылған байланыстарға ұшырайтын пируваттың әрбiр молекуласы, өзiнiң барлық 3 көмiртегi атомын көмiртегiнiң қостотығы түрiнде бередi: -нiң бiр молекуласы пируваттың айналым жолында ацетильдi топқа, ал екi молекуласы лимонқышқылы циклына айналады.
Сутегi атомы лимонқышқылы циклының әртүрлi кезеңдерiнде ыдырап, электронның акцепторлары НАД+ және ФАД-қа берiледi, олар НАД*Н+Н+және ФАД*Н2-ге айналады.
АТФ-тiң бiр молекуласы лимонқышқылы циклының әр айналымында түзiледi.
Лимонқышқылы циклын мынадай жалпы теңдеумен (өнiмдер қосылған заттардан тұрады, сондықтан оны түсiну оңай)
қышқылдық сiрке
қымыздық сiрке
Гиперсiлтеме.
Н+-резервуарының толуы. Электрон тасмалдайтын тiзбегi.
Сонымен, глюкоза молекуласы толығымен ыдырады. Бөлiнген энергияның бiр бөлiгi АТФ синтезiне қолданылады, негiзiнен бұл энергия электрон тасымалдайтын тасмалдаушылар : НАД*Н+Н+ ( гликолиз немесе лимонқышқылы цикл өкiмi ) және ФАД*Н+ ( лимонқышқылы өнiмi) жиналады. Бұл тасымалдаудың әрқайсысы екi сутегi атомдарын электронды тасымалдау тiзбегiне берiп, қайтадан орнына оралады және жаңа сутегi атомын қабылдай алады.
9; Осы екi сутегi атомын қосып алатын молекула митохондрияның iшкi мембранасының iшкi бетiнде орналасады. Ол сутегi атомын мембрана арқылы сыртқы бетке шығарып, екiншi тасымалдауға бередi. Бiрақ бұл екiншi тасымалдаушы тек электронды тасымалдайды. Олар электронды қабылдайды , ол босаған Н+ ионы Н+-резервуапына жиналады. Екiншi тасмалдауышы екi электронды мембрана арқылы тағы тасымалдайды, бiрақ керi бағытта, сондықтан олар Н+ иондарымен қосыла алмайды. Мембрананың iшкi бетiнде электрондарды тағы бiр тасымалдаушы қабылдайды, оның сутегi атомын тасымалдау қабiлетi бар. Ол жаңа екi Н+ ионның осы екi электронға қосылуы нәтижесiнде пайда болатын. тұтас атомдарды қабылдайды ( бұл Н+ иондар, Н2О диссоцияцияланып Н+ және ОН—ке айнымалдарынын түзiледi ). Электрондар кейiн тағы бiрнеше рет екi бағытта мембранадан өтедi, сыртқа қарай өту Н+ ионының қатысуымен жүредi. Бұл өтулер Н+ -резевуарға жалпы 64 Н+ ионын, әр бастапқы глюкоза молекуласына сай жиналады, электрондардың соңғы акцепторы оттегi болып табылады, ол электрондарды және Н+ ионының сәйкес мөлшерiн қабылдайды (су диссоцияциясы нәтижесiнде пайда болады) және судың жаңа молекуласын түзедi. электронтасымалдаушы тiзбек митохондрияың iшкi мембранасында орналасады, ал Н+-резервуар iшкi және сыртқы мембрана арасында орналасады. Энергия осы резервуар Н+ ионымен толу жолында жиналады. Бұл энергия АТФ синтезi үшiн қолданылады.
9; Осы жолмен АТФ түзiлген кезде Н+ — резервуар жиналған энергияның бiр бөлiгiн жоғалтады. Резервуар Н+ иондарына электротасмалдауышы тiзбек арқылы НАД *Н және ФАД *Н2 –тан келетiн электрондардың үздiксiз ағынымен толады.
9; Глюкоза және лимонқышқылының циклына кiретiн химиялық реакциялар қазiргi кезде жақсы белгiлi. Ал электротасымалдаушы тiзбектегi реакциялар әлi де болса қызығушылықты тудырып , зерттеудi қажет етедi.
9; Клеткалық тынысалу жүйесi бiз зерттеген фотосинтезге қарама-қарсы бағытта жүретiнiне көңiл аударыңыз. Хлоропластарда Н+ -резервуар iшкi мембрана iшкi бетiнде (тилакоидтың iшiнде ) орналасады, АТФ-азалар бұл мембрананың сыртқы бетiнде орналасады. Соымен бiрге, фотосинтезде электрондар судан электронтасымалдаушы тiзбек бойымен мембрананың сыртқы бетiнде орналасатын сутегi тасымалдаушыларына қарай жылжиды. Тыныс алуда электронтасымалдаушы тiзбекке электрон тасымалдайтын тасымалдауыштар мембрананың iшкi бетiнде орналасады және соңында электрондар судың жаңа молекуласын түзедi.
9; Электрондардың толық тасымалдануы интакты митохондриялы мембрана болған жағдайда жүредi, ал мұндай интакты мембрананы басқа клетка компоненттерiнен тәжiрибе үшiн бөлiп алу оңай емес. Қазiргi кездегi бұл жолды зерттеуге қолданатын әдiстердi жасауға көп жылдар керек болды.
9; Дәрiгерлердi мембрана өткiзгiштiгiн арттыратын (перфорациялайтын) заттар қызықтырады. Егер мембрана перфорацияланса, тыныс алу процесiнде бұрынғыдай Н+ иондар түзiлiп, бұл иондардың бiр бөлiгi Н+- резервуардан шығып, каналдардан өтедi. Ол каналдардан АТФ-аза олардың энергиясын АТФ-синтезi үшiн қолдана алатын едi. Барлық қоректiк заттарды қабылдайтын клеткалар, оның әртүрлi белсендiлiгiн қамтамасыз ететiн АТФ-тiң жеткiлiктi мөлшерi болмаса, аштықтан өлуi мүмкiн. Митохондриялы мембрананың перфорациясын кейбiр заттар тудыра алады, мысалы, динитрофенолдар-бұрын жақсы түс беруi үшiн, ұнды тағамдарға қосатын, жасыл түстi заттар. Бұл заттарды семiздiктен сақтау үшiн қолданады, бiрақ бұл байқаулар сәтсiз болды-кей бiр адамдар мұндай ‘емделуден’ өлiп қалды, өйткенi олардың АТФ-тың жеткiлiктi мөлшерiн жасауды тоқтатты. Электрондарды тасымалдау процесi мен АТФ синтезiн өзгерту кейбiр жануарларда болады. Әсiресе, қысқы ұйқыға кететiн жануарларда, қоңыр майлы ұлпа клеткада электротасымалдаушы кезiнде түзлетiн энергияның бiр бөлiгi АТФ синтезiне емес, жылу шығаруға жумсалады.
Тыныс алу процесiнде әрбiр глюкоза молекуласына неше АТФ синтезделедi?
Гликолизде АТФ-тың таза өнiмi глюкозаның бiр молекуласы АТФ-тың екi молекуласына тең; және лимон қышқылының циклы екi АТФ-ке тең. Митохондрияға химио-осмос теориялық түрде 32 АТФ бере алады. Бiрақ энергияның бiр бөлiгi митохондриядан цитоплазмаға АТФ-тi шығаруға жұмсалуы керек, яғни ол жерде клеткалық АТФ-тiң көп бөлiгi пайдаланылады. Бұл энергияны Н+- резервуарындағы Н+-ионы , және АТФ синтезiне қатыспайтын, АТФ тасымалдауына жұмсалатын иондар түзедi. Сондықтан, митохондрияға химио-осмос нәтижесiнде цитоплазмаға әрбiр глюкоза молекуласынан тек 21 АТФ-ға жуық синтезделiп, бөлiнедi. Әрбiр глюкоза молекуласының ыдырауынан түзiлген АТФ мөлшерiнiң 84%- i ғана Н+- резервуардан келетiн энергия көмегiмен синтезделедi.
Гиперсiлтеме. Ашу
Электронның соңғы акцепторлық ролiн атқаратын оттегi жоқ не жеткiлiксiз болса, электронтасымалдаушы тiзбек жұмыс жасамайды, яғни АТФ синтезiн қамтамасыз ететiн Н+- резервуары да болмайды. Бұл жағдайда көптеген клеткалар ашу процестерiнде қоректiк заттарды ыдыратып, АТФ-ы синтездейдi. Ашудың кең тараған түрлерiнде глюкоза пируватқа дейiн ыдырайтын глликолиз жолы қолданылады.
Гликолизде, АТФ синтезделуi үшiн, сутегi акцепторы НАД+ сутегi атомын қосып алып, НАД*Н-қа айналуы керек. Клеткада НАД+ өте аз. Оттегi бар болса, НАД*Н қосып алған сутегi атомын электронтасымалдау тiзбегiне тез берiп, босаған НАД — гликолиз жолына қайта келедi, ол глюкозаның келесi молекуласы ыдырағанда сутегiнiң жаңа атомын қабылдауға дайын. Егер электрондарды қосуға оттегi жетпесе, электронтасымалдау тiзбегi жұмысын тоқтатып, НАД*Н-тан сутегi атомын қабылдайды. Ал НАД*Н НАД + -ге айнала алмай, НАД+ -ке қажет биохимиялық жолдар қызметiн тоқтатады, яғни гликолиз және лимонқышқыл циклы тоқтайды. Ашуды жүргiзе алатын клеткалар мұндай жағдайда НАД*Н-ты сутегi атомын босату үшiн электронтасымалдау тiзбегi орнына басқа жо
| |  скачать работу |
Жасушалық тыныс алу | 
