ОКИСЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЕ, совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках. Основная функция — обеспечение организма энергией. Биологическое окисление связано с передачей так называемых восстанавливающих эквивалентов — атомов водорода или электронов — от донора к акцептору. У аэробов — большинства животных, растений и многих микроорганизмов — конечным акцептором восстанавливающих эквивалентов служит кислород. Поставщиками восстанавливающих эквивалентов могут быть как органические, так и неорганические вещества. Реакции биологического окисления катализируют ферменты класса оксидоредуктаз. В процессе дыхания углеводы, жиры и белки подвергаются многоступенчатому окислению, которое приводит к восстановлению основных поставщиков восстанавливающих эквивалентов для дыхательной цепи: флавинов, НАД, НАДФ и липоевой кислоты. Восстановление этих соединений в значительной мере осуществляется в цикле трикарбоновых кислот, которым завершаются основные пути окислительного расщепления углеводов (оно начинается с гликолиза), жиров и аминокислот. Некоторое количество восстановленных коферментов — ФАД и НАД — образуется при окислении жирных кислот, а также при окислительном дезаминировании глутаминовой кислоты (НАД) и в пентозофосфатном цикле (восстановленный НАДФ). Основной путь использования энергии, освобождающейся при биологическом окислении — накопление её в молекулах АТФ и других макроэргических соединений. Биологическое окисление сопровождающееся синтезом АТФ из АДФ и неорганического фосфата, происходит при гликолизе, окислении альфа-кетоглутаровой кислоты — субстратное фосфорилирование, а также при переносе восстанавливающих эквивалентов в цепи окислительных (дыхательных) ферментов — окислительное фосфорилирование. Гликолиз, цикл трикарбоновых кислот и дыхательная цепь характерны для большинства эукариот. В расчёте на 1 молекулу глюкозы гликолиз даёт 2 молекулы АТФ, а совокупность гликолитического и окислительного превращения молекулы глюкозы до конечных продуктов — CO2 и H2O — приводит к образованию 36 богатых энергией фосфатных связей АТФ. В жидкой фазе цитоплазмы растворены ферменты гликолиза. Внутренние мембраны митохондрий, тилакоиды хлоропластов, мембраны бактерий содержат фосфорилирующие цепи переноса электронов. В матриксе митохондрий локализовано окисление жирных кислот, ферменты цикла трикарбоновых кислот и глутаматдегидрогеназа. Во внутренней мембране митохондрий находятся ферменты, окисляющие янтарную и бетта-оксимасляную кислоты, во внешней — ферменты, участвующие в обмене аминокислот: моноаминоксидаза и кинуренингидроксилаза. В пероксисомах, или микротельцах, вклад которых в суммарное поглощение O2 может достигать в печени 20% , находится флавиновая оксидаза, окисляющая аминокислоты, гликолевую кислоту и другие субстраты с образованием перекиси водорода, которая затем разлагается каталазой или используется пероксидазами в реакциях биологического окисления. В мембранах эндоплазматической сети клетки локализованы гидроксилазы и оксигеназы, организованные в короткие нефосфорилирующие цепи переноса электронов. Окислительные реакции не всегда сопровождаются накоплением энергии (эффективность процесса биологического окисления составляет около 50%); в ряде случаев они — необходимое звено в биосинтезе различных веществ (например, окисление при образовании жёлчных кислот, стероидных гормонов, на путях превращения аминокислот и др.). При биологическом окислении происходит обезвреживание чужеродных и ядовитых для организма веществ (ароматических соединений, недоокисленных продуктов дыхания и др.).
Некоторые файлы и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем той или иной продукции или информации, и условия, на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения.
Категории раздела
Вход
Поиск
Друзья сайта
Наш опрос
Статистика
