Слайд 2
![Биологическое окисление Биологическое окисление – все реакции окисления, протекающие в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-1.jpg)
Биологическое окисление
Биологическое окисление – все реакции окисления, протекающие в организме.
Основным типом биологического окисления является тканевое дыхание
Тканевое дыхание протекает в митохондриях всех клеток (кроме красных клеток крови) и поэтому еще называется митохондриальным окислением.
Практически весь потребляемый организмом кислород используется в тканевом дыхании.
Слайд 3
![Упрощенная схема тканевого дыхания](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-2.jpg)
Упрощенная схема тканевого дыхания
Слайд 4
![Субстраты тканевого дыхания В качестве субстратов окисления, т.е. веществ, от](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-3.jpg)
Субстраты тканевого дыхания
В качестве субстратов окисления, т.е. веществ, от которых
отнимаются атомы водорода, являются разнообразные промежуточные продукты распада белков, жиров и углеводов.
Чаще всего окислению подвергаются промежуточные продукты цикла Кребса (лимонная, α-кетоглутаровая, янтарная и яблочная кислоты).
Слайд 5
![Ферменты тканевого дыхания Тканевое дыхание - сложный ферментативный процесс. Ферменты](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-4.jpg)
Ферменты тканевого дыхания
Тканевое дыхание - сложный ферментативный процесс.
Ферменты тканевого
дыхания делятся на три группы:
1. Никотинамидные дегидрогеназы
2. Флавиновые дегидрогеназы
3. Цитохромы
Слайд 6
![Никотинамидные дегидрогеназы Эти ферменты отнимают два атома водорода от окисляемого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-5.jpg)
Никотинамидные дегидрогеназы
Эти ферменты отнимают два атома водорода от окисляемого вещества
и временно присоединяют их к своему коферменту НАД;
Коферменты – низкомолекулярные небелковые соединения, являющиеся производными витаминов. Коферменты вместе с ферментами ускоряют некоторые реакции
НАД по строению является динуклеотидом, содержащим витамин РР - никотинамид
Слайд 7
![Схема строения НАД](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-6.jpg)
Слайд 8
![Первая стадия тканевого дыхания 2Н А∙Н2 + НАД А + НАД∙Н2 Окисляемое Окисленное вещество вещество](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-7.jpg)
Первая стадия тканевого дыхания
2Н
А∙Н2 + НАД А +
НАД∙Н2
Окисляемое Окисленное
вещество вещество
Слайд 9
![Флавиновые дегидрогеназы Эти ферменты отщепляют два атома водорода от образовавшегося](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-8.jpg)
Флавиновые дегидрогеназы
Эти ферменты отщепляют два атома водорода от образовавшегося НАД∙Н2
и временно присоединяют к своему коферменту – ФМН;
ФМН по строению является нуклеотидом, содержащим в своем составе витамин В2 – рибофлавин.
Слайд 10
![Схема строения ФМН Флавин – Рибитол - Фосфат Рибофлавин (Витамин В2)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-9.jpg)
Схема строения ФМН
Флавин – Рибитол - Фосфат
Рибофлавин
(Витамин В2)
Слайд 11
![Вторая стадия тканевого дыхания 2Н НАД∙Н2 + ФМН → НАД + ФМН∙Н2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-10.jpg)
Вторая стадия тканевого дыхания
2Н
НАД∙Н2 + ФМН → НАД
+ ФМН∙Н2
Слайд 12
![Цитохромы Участвуют только в переносе электронов; Состоят из полипептида и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-11.jpg)
Цитохромы
Участвуют только в переносе электронов;
Состоят из полипептида и гема;
Гем - сложное циклическое соединение, содержащее железо;
Железо, входящее в цитохромы, может обратимо переходить из окисленной формы (Fe3+) в восстановленную форму (Fe2+):
Fe3+ + е Fe2+
Слайд 13
![Гем](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-12.jpg)
Слайд 14
![Завершающие стадии тканевого дыхания 2 Fe2+ + ½ O2 2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-13.jpg)
Завершающие стадии тканевого дыхания
2 Fe2+ + ½ O2 2 Fe3+
+ O2-
2 H+ + O2- H2O
Слайд 15
![Схема дыхательной цепи](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-14.jpg)
Слайд 16
![Характеристика дыхательной цепи Все участники тканевого дыхания (ферменты и коферменты)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-15.jpg)
Характеристика дыхательной цепи
Все участники тканевого дыхания (ферменты и коферменты)
располагаются в определенной последовательности и составляют дыхательную цепь;
На всем протяжение дыхательной цепи происходит передвижение электронов;
Движение электронов происходит только в одном направлении: от окисляемого вещества к кислороду.
Слайд 17
![Однонаправленное движение электронов вызвано тем, что все участники дыхательной цепи](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-16.jpg)
Однонаправленное движение электронов вызвано тем, что все участники дыхательной цепи
располагаются по мере возрастания их окислительно-восстановительных потенциалов;
Окислительно-восстановительный потенциал, или редокс-потенциал, характеризует способность молекул принимать и удерживать электроны;
Поэтому электроны переносятся от вещества с низким редокс-потенциалом к молекулам, имеющим бóльшую величину редокс-потенциала.
Слайд 18
![В дыхательной цепи самое низкое значение редокс-потенциала имеет окисляемое вещество,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-17.jpg)
В дыхательной цепи самое низкое значение редокс-потенциала имеет окисляемое вещество,
а самая большой величиной редокс-потенциала обладает кислород;
В связи с этим кислород является окончательным акцептором электронов;
По мере движения электронов по дыхательной цепи выделяется энергия;
Около половины энергии аккумулируется в макроэргических связях молекул АТФ, другая часть энергии выделяется в виде тепла;
Количество выделяющейся энергии зависит от разности редокс-потенциалов;
Слайд 19
![Синтез АТФ осуществляется только участках дыхательной цепи с большой разностью](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-18.jpg)
Синтез АТФ осуществляется только участках дыхательной цепи с большой разностью
редокс-потенциалов;
В дыхательной цепи имеются три таких участка, где происходит синтез АТФ: при переносе электронов от НАД∙Н2 к ФМН, от цитохрома b к цитохрому c и от цитохрома а к цитохрому а3;
Всего при переносе двух атомов водорода на кислород (в расчете на одну образовавшуюся молекулу воды) синтезируется три молекулы АТФ.
Слайд 20
![Упрощенная схема тканевого дыхания](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-19.jpg)
Упрощенная схема тканевого дыхания
Слайд 21
![Митохондрии Имеются во всех клетках, кроме красных клеток крови; Представляют](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-20.jpg)
Митохондрии
Имеются во всех клетках, кроме красных клеток крови;
Представляют собой
вытянутые микроскопические пузырьки длиной 2-3 мкм и толщиной около 1 мкм (1мкм = 1∙10-6 м);
Количество митохондрий в клетках может достигать тысячи и более и зависит от потребности клеток в энергии;
В мышечных клетках под влиянием систематических тренировок количество митохондрий возрастает;
Слайд 22
![Митохондрии окружены двойной мембраной; Внешняя мембрана гладкая, внутренняя складчатая с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-21.jpg)
Митохондрии окружены двойной мембраной;
Внешняя мембрана гладкая, внутренняя складчатая с большой
поверхностью;
Ферменты тканевого дыхания встроены во внутреннюю мембрану и располагаются в ней в виде отдельных скоплений, называемых дыхательными ансамблями;
Благодаря строго упорядоченному расположению ферментов в дыхательных ансамблях, передвижение электронов в дыхательной цепи происходит с большой скоростью.
Слайд 23
![Митохондрии в клетке](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-22.jpg)
Слайд 24
![Строение митохондрии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-23.jpg)
Слайд 25
![Внемитохондриальное окисление Анаэробное окисление Микросомальное окисление Свободнорадикальное окисление](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-24.jpg)
Внемитохондриальное окисление
Анаэробное окисление
Микросомальное окисление
Свободнорадикальное окисление
Слайд 26
![Анаэробное окисление Протекает в цитоплазме клеток; Отщепляемый от окисляемого вещества](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-25.jpg)
Анаэробное окисление
Протекает в цитоплазме клеток;
Отщепляемый от окисляемого вещества водород
присоединяется не кислороду, а к другому веществу;
Чаще всего таким акцептором кислорода является пировиноградная кислота (пируват), возникающая при распаде углеводов;
В результате присоединения атомов водорода пируват превращается в молочную кислоту (лактат).
Слайд 27
![Образование молочной кислоты СН3 СН3 С = О + НАД∙Н2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-26.jpg)
Образование молочной кислоты
СН3 СН3
С = О + НАД∙Н2
Н-С-ОН + НАД
СООН СООН
Пируват Лактат
Слайд 28
![Биологическая роль анаэробного окисления Синтез АТФ без участия митохондрий и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-27.jpg)
Биологическая роль анаэробного окисления
Синтез АТФ без участия митохондрий и потребления
кислорода;
Обычно протекает в мышцах при интенсивной физической работе.
Слайд 29
![Микросомальное окисление Протекает на мембранах цитоплазматической сети клеток Кислород включается](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-28.jpg)
Микросомальное окисление
Протекает на мембранах цитоплазматической сети клеток
Кислород включается в
состав молекул окисляемого вещества с образованием гидроксильной группы
R-H + ½ O2 R-OH
Часто обозначается термином гидроксилирование;
В гидроксилировании участвует витамин С – аскорбиновая кислота.
Слайд 30
![Биологическая роль микросомального окисления Включение атомов кислорода в синтезируемые вещества](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-29.jpg)
Биологическая роль микросомального окисления
Включение атомов кислорода в синтезируемые вещества (синтез
коллагена, гормонов надпочечников);
Обезвреживание токсичных соединений;
Включение кислорода в молекулу яда уменьшает его токсичность и делает его более водорастворимым, что облегчает его выведение из организма почками.
Слайд 31
![Свободнорадикальное окисление Незначительная часть поступающего в организм кислорода превращается в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-30.jpg)
Свободнорадикальное окисление
Незначительная часть поступающего в организм кислорода превращается в очень
активные формы, являющиеся сильнейшими окислителями;
Такие формы кислорода называются оксидантами или свободными радикалами;
Образование свободных радикалов увеличивается при облучении (радиоактивном, ультрафиолетовом), при стрессе, при поступлении в организм большого количества кислорода (например, во время тренировки).
Слайд 32
![Свободные радикалы кислорода, являясь сильными окислителями, вызывают реакции окисления, затрагивающие](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-31.jpg)
Свободные радикалы кислорода, являясь сильными окислителями, вызывают реакции окисления, затрагивающие
основные классы органических соединений;
Чаще всего свободнорадикальному окислению подвергаются непредельные жирные кислоты, входящие в состав липоидов, образующих липидный слой биологических мембран, что приводит к повышению проницаемости мембран и делает их неполноценными;
Повреждение мембран во время мышечной работы является одним из механизмов развития утомления.
Слайд 33
![Антиоксидантная система Образование свободных радикалов в организме происходи постоянно, так](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-32.jpg)
Антиоксидантная система
Образование свободных радикалов в организме происходи постоянно, так как
в организм всегда поступает кислород;
В физиологических условиях свободнорадикальное окисление протекает с низкой скоростью, так как ему противостоит защитная антиоксидантная система, главным компонентом которой является витамин Е – токоферол;
При чрезмерном образовании свободных радикалов антиоксидантная система может не справиться с их нейтрализацией, что приводит к повреждению мембран и возникновению заболеваний.
Слайд 34
![Тест 1 В клетке тканевое дыхание протекает в: а) митохондриях б) рибосомах в) цитоплазме г) ядре](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-33.jpg)
Тест 1
В клетке тканевое дыхание протекает в:
а)
митохондриях
б) рибосомах
в) цитоплазме
г) ядре
Слайд 35
![Тест 2 В состав кофермента НАД входит витамин: а) А б) В1 в) В2 г) РР](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-34.jpg)
Тест 2
В состав кофермента НАД входит витамин:
а)
А
б) В1
в) В2
г) РР
Слайд 36
![Тест 3 Витамин рибофлавин (В2) входит в состав кофермента: а)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-35.jpg)
Тест 3
Витамин рибофлавин (В2) входит
в состав кофермента:
а) КоА
б) НАД
в) НАДФ
г) ФМН
Слайд 37
![Тест 4 В состав ферментов тканевого дыхания – цитохромов входит](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-36.jpg)
Тест 4
В состав ферментов тканевого дыхания – цитохромов
входит металл:
а) алюминий
б) железо
в) калий
г) хром
Слайд 38
![Тест 5 Никотинамидные дегидрогеназы используют в качестве кофермента: а) гем](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-37.jpg)
Тест 5
Никотинамидные дегидрогеназы используют в качестве кофермента:
а)
гем
б) кофермент А
в) НАД
г) ФМН
Слайд 39
![Тест 6 Наименьшую величину редокс-потенциала имеет: а) кислород б) НАД в) окисляемое вещество г) ФМН](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-38.jpg)
Тест 6
Наименьшую величину редокс-потенциала имеет:
а) кислород
б)
НАД
в) окисляемое вещество
г) ФМН
Слайд 40
![Тест 7 В дыхательной цепи митохондрий ферменты и коферменты располагаются:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-39.jpg)
Тест 7
В дыхательной цепи митохондрий ферменты и коферменты
располагаются:
а) в алфавитном порядке
б) по мере увеличения их редокс-
потенциалов
в) по мере уменьшения их редокс-
потенциалов
г) в произвольном порядке
Слайд 41
![Тест 8 В процессе тканевого дыхания образуется: а) аммиак б) вода в) мочевина г) углекислый газ](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-40.jpg)
Тест 8
В процессе тканевого дыхания образуется:
а) аммиак
б) вода
в) мочевина
г) углекислый газ
Слайд 42
![Тест 9 Образование одной молекулы воды в процессе тканевого дыхания](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-41.jpg)
Тест 9
Образование одной молекулы воды в процессе тканевого
дыхания сопровождается синтезом:
а) одной молекулы АТФ
б) трех молекул АТФ
в) пяти молекул АТФ
г) десяти молекул АТФ
Слайд 43
![Тест 10 В клетке анаэробное окисление протекает в: а) митохондриях б) рибосомах в) цитоплазме г) ядре](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-42.jpg)
Тест 10
В клетке анаэробное окисление
протекает в:
а) митохондриях
б) рибосомах
в) цитоплазме
г) ядре
Слайд 44
![Тест 11 Наибольшую величину редокс-потенциала имеет: а) кислород б) НАД в) окисляемое вещество г) ФМН](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-43.jpg)
Тест 11
Наибольшую величину редокс-потенциала имеет:
а) кислород
б)
НАД
в) окисляемое вещество
г) ФМН
Слайд 45
![Тест 13 Чрезмерному росту скорости свободнорадикального окисления препятствуют: а) антивитамины б) антикоагулянты в) антиоксиданты г) антитела](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/158817/slide-44.jpg)
Тест 13
Чрезмерному росту скорости свободнорадикального окисления препятствуют:
а)
антивитамины
б) антикоагулянты
в) антиоксиданты
г) антитела