#30 BB 350 Глиоксилатный цикл / Электронный транспорт / OxPhos - Биохимия онлайн Кевина Ахерна

1. Контактная информация - took.biotin_0v@icloud.com 2. Лекции Кевина на The Great Courses - https://www.thegreatcoursesplus.com/biochemistry-and-molecular-biology-how-life-works?tn=Expert_tray_Course_1_0_12943 3. Видеолекции Кевина на Lecturio для студентов-медиков - https://www.lecturio.com/medical-courses/biochemistry.course 4. Учебные материалы на https://kevingahern.com/biochemistry-resources/ 5. Видеоканал курса на https://www.youtube.com/watch?v=83eElQinqCI&list=PL74ED4174166F94A8&index=1 6. Метаболические мелодии на https://teeheetime.com/category/lyrics-science/ 7. Бесплатные книги Кевина по биохимии - https://kevingahern.com/biochemistry-resources/ 8. Аудиокурс Кевина по подготовке к поступлению в медицинский вуз на Listenable - https://listenable.io/web/courses/143/kevin-aherns-guide-to-getting-into-medical-school/ Основные моменты лекции Цикл лимонной кислоты 1. Цикл лимонной кислоты ингибируется накоплением АТФ и НАДН и активизируется АДФ и НАД+. АДФ и НАД+ образуются во время физических упражнений, тогда как АТФ и НАДН образуются в состоянии покоя. Эти механизмы регулируют то, что мы называем дыхательным контролем (или метаболическим контролем). 2. Цикл лимонной кислоты играет роль как в катаболизме, так и в анаболизме. Многие аминокислоты и жирные кислоты могут быть преобразованы в молекулы, которые окисляются в цикле лимонной кислоты. С другой стороны, промежуточные продукты цикла лимонной кислоты могут легко превращаться в аминокислоты и/или жирные кислоты. 3. Наиболее важными промежуточными продуктами превращения между циклом лимонной кислоты и аминокислотами являются оксалоацетат (аспарагиновая кислота) и альфа-кетоглутарат (глутамат). 4. Малат является важной молекулой для выведения оксалоацетата из митохондрии для его использования в глюконеогенезе. 5. Глиоксилатный цикл — это цикл, встречающийся у растений, бактерий и дрожжей, но не у животных. Он перекрывает цикл лимонной кислоты, используя многие из его ферментов. Два фермента являются уникальными для цикла лимонной кислоты. К ним относятся изоцитрат-лиаза (расщепляет изоцитрат на сукцинат и глиоксилат) и малатсинтаза (добавляет ацетил-КоА к глиоксилату для образования малата). 6. Поскольку глиоксилат обходит декарбоксилирование цикла лимонной кислоты, он образует два оксалоацетата при каждом обороте цикла. Основные моменты: Транспорт электронов/Окислительное фосфорилирование 1. Транспорт электронов происходит во внутренней стенке митохондрии. Общий процесс транспорта электронов включает многоступенчатый процесс, в котором электроны от NADH и FADH2 переносятся, в конечном итоге, к кислороду. Восстановление кислорода таким образом приводит к образованию воды. Четыре электрона плюс четыре протона плюс одна молекула O2 дают две молекулы H2O. 2. Электроны переходят от одного комплекса к другому в стенке митохондрии, и по мере прохождения электронов через некоторые комплексы протоны транспортируются комплексами изнутри. Внутренняя мембрана выталкивает протоны наружу, в межмембранное пространство. Это приводит к созданию протонного градиента. 3. Давление протонов, возвращающихся в митохондрию, создает «силу», которая используется для синтеза АТФ. Этот процесс называется окислительным фосфорилированием (описано ниже). 4. Прохождение электронов через комплексы во внутренней митохондриальной мембране происходит следующим образом: NADH - Комплекс I - Коэнзим Q (CoQ) - Комплекс III - Комплекс IV - Кислород (образующий воду) FADH2 - Комплекс II - Коэнзим Q - Комплекс III - Комплекс IV - Кислород (образующий воду) 5. По мере прохождения электронов через комплексы I, III и IV протоны «выкачиваются» из митохондрии. 6. Следует отметить, что электроны, начиная с NADH, выкачивают больше протонов, чем электроны, начиная с Комплекса II. В конечном итоге (при окислительном фосфорилировании) это приводит к образованию большего количества протонов. Количество АТФ на один НАДН больше, чем на один ФАДН2. 7. Передача электронов происходит в виде серии окислительно-восстановительных реакций. Когда комплексы принимают электроны, они восстанавливаются, а когда комплексы теряют электроны, они окисляются. 8. Комплексы III и IV содержат белки, называемые цитохромами, которые участвуют в передаче электронов. 9. Окислительное фосфорилирование происходит, когда протоны перемещаются ОБРАТНО в митохондрию (после того, как были выкачаны) через комплекс, обычно называемый АТФ-синтазой или комплексом V. АТФ-синтаза имеет грибовидную форму, как показано на уроке. Этот комплекс ВРАЩАЕТСЯ, когда протоны проходят через него. Вращение комплекса создает АТФ, поскольку белки в «головке» гриба вращаются, переходя в L-, T- и O-состояния.