КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И 
КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ 
Лекция по теме: 
«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ 
ОБМЕН-2» 
Краснодар 
2009
Микросомальное 
окисление 
S-H + Î 2 S-Î 2 
S-H + 1/2 Î 2 
äè-î 
êñèãåí àçû 
S-Î Í ì î í î - 
î êñèãåí àçû 
ãèäðî êñèëèðî âàí í î å 
ñî åäèí åí èå 
(оксидазы) 
(гидроксилазы)
Микросомальная цепь 
окисления 
2Н+
Повреждающее действие свободных 
радикалов на компоненты клетки 
Разрушение 
мембран 
митохондрий 
Разрушение 
белков 
Повреждение 
эндоплазмати- 
ческого 
ретикулума 
Разрушение 
ядерной мембраны, 
повреждение ДНК 
Нарушение 
проницаемости 
плазматической 
мембраны 
Перекисное 
окисление липидов 
мембран
Стадии 
катаболизма по 
Кребсу
Окислительное 
декарбоксилирование 
пирувата 
CH3 
Ñ O 
COOH 
Å1 Å2 Å3 
ÒÏ Ô, ËÊ, Í ÀÄ, 
O 
ÔÀÄ, Êî À 
+ 
ÑÎ 2 ÍÀÄÍ Í 
H3C Ñ 
~SÊîÀ ï èðóâàò - 
äåãèäðî ãåí àçí û é 
êî ì ï ëåêñ 
+ + + 
ï èðóâàò 
àöåòèë -Êî À
CH3 
Ñ O 
COOH 
+ ÒÏ Ô 
Å1 
ÒÏ Ô ÑÍ CH3 
OH 
+ ÑÎ 2 
ï èðóâàò î êñèýòèë-ÒÏ Ô 
ÒÏ Ô Ñ Í CH3 
Î Í 
S 
+ ËÊ Å2 ÒÏ Ô + ËÊ 
SÍ 
O 
~ 
S Ñ CH3 
àöåòèë ë èï î åâàÿ 
êèñë î òà 
S
ËÊ 
SÍ 
O 
~ 
+ Êî À 
S Ñ CH3 
Å2 
O 
~SÊîÀ 
H3C Ñ 
àöåòèë-Êî À 
+ËÊ 
SÍ 
SÍ
Каскад Чанса-Ленинджера
Источники ацетил-КоА
Цикл трикарбоновых 
кислот (цикл Кребса) 
CH3 
O Ñ~SÊîÀ 
àöåòèë -Êî À 
COOH 
Ñ O 
ÑÍ 2 
COOH 
COOH 
ÑÍ 2 
OH Ñ COOH 
ÑÍ 2 
COOH 
Í 2Î Í S-Êî À 
+ öèò ðàò - 
ñèí ò àçà 
î êñàë î - 
àöåòàò öèòðàò
COOH 
ÑÍ 2 
OH Ñ COOH 
H H 
Ñ 
COOH 
öèòðàò 
COOH 
ÑÍ 2 
Í 2Î Í 2Î 
Ñ COOH 
àêî í èò àò - H 
HO H 
ãèäðàò àçà 
Ñ 
COOH 
COOH 
ÑÍ 2 
H Ñ COOH 
Ñ 
COOH 
àêî í èò àò - 
ãèäðàò àçà 
öèñ-àêî í èòàò èçî öèòðàò
изоцитрат- 
дегидрогеназа
Kî À 
Í ÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í + 
-êåò î ãëóò àðàò - 
äåãèäðî ãåí àçà 
COOH 
ÑÍ 2 
ÑÍ 2 
Ñ 
O 
COOH 
ÑÎ 2 
-êåòî ãëóòàðàò 
COOH 
ÑÍ 2 
ÑÍ 2 
Ñ 
O ~SÊîÀ 
ñóêöèí èë-Êî À
COOH 
ÑÍ 2 
ÑÍ 2 
Ñ 
O ~SÊîÀ 
ñóêöèí èë-Êî À 
COOH 
ÑÍ 2 
ÑÍ 2 
COOH 
ñóêöèí àò 
Í S-Kî À 
ÀÄÔ + Í Ð ÀÒÔ 
ñóêöèí èë-Êî À-ñèí 
ò åò àçà 
(ñóêöèí èë-ò 
èî êèí àçà)
COOH 
ÑÍ 2 
ÑÍ 2 
COOH 
ñóêöèí àò 
COOH 
ÑÍ 
ÑÍ 
COOH 
ô óì àðàò 
ÔÀÄ ÔÀÄÍ 2 
ñóêöèí àò - 
äåãèäðî ãåí àçà
COOH 
ÑÍ 
ÑÍ 
COOH 
ô óì àðàò 
COOH 
HO Ñ H 
H H 
Ñ 
COOH 
ì àë àò 
Í 2Î 
Í 2Î 
ô óì àðàçà
COOH 
HO Ñ H 
H H 
Ñ 
COOH 
ì àëàò 
Í ÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í + 
ì àëàò - 
äåãèäðî ãåí àçà 
COOH 
Ñ O 
ÑÍ 2 
COOH 
î êñàëî - 
àöåòàò
Схема 
превращений 
в ЦТК 
АДФ + НР 
АТФ
Энергетика ЦТК 
3 НАДН+Н+ = 3х3 АТФ = 9 АТФ 
1 ФАДН2 = 2 АТФ 
11 АФТ за счёт 
окислительного фосфорилирования 
1 АТФ за счёт субстратного 
фосфорилирования 
Суммарно 12 АТФ
Регуляция ЦТК 
 Аллостерическая регуляция 
(изоцитратдегидрогеназа, цитратсинтетаза) 
 Состояние депо энергии: 
АДФ + НР активатор 
АТФ ингибитор 
 Состояние коферментов: 
Ко окисл активатор 
КоН2 восст ингибитор 
 Проницаемость мембран 
митохондрий
Биологическая роль ЦТК 
1. Источник полезной энергии – 12 АТФ 
2. Источник строительного материала: 
- ацетил-КоА: жирные кислоты, 
холестерин, желчные кислоты, 
стероидные гормоны, кетоновые тела; 
- сукцинил-КоА: гем, пиримидиновые 
основания; 
- α-кетоглутарат: аминокислоты – пролин, 
глутамат; 
- оксалоацетат: глюкоза, аспарагиновая 
кислота.
Причины нарушений ЦТК 
 Голодание 
 Авитаминозы 
 Гипоксия 
 Поступление ингибиторов 
ферментов
Гипоэнергетические состояния 
Формы 
гипоэнергетических 
состояний 
Причины возникновения 
I. Алиментарные Голодание, гиповитаминозы 
II. Гипоксические: 
А. Связанные с 
нарушением поступления 
кислорода в кровь: 
экзогенная 
Недостаток Ово 
2 вдыхаемом воздухе 
гипоксия 
легочная 
(дыхательная) 
гипоксия 
Нарушение легочной 
вентиляции или перехода 
О2 из альвеол в кровь
Б. Связанные с 
нарушением 
транспорта 
кислорода в ткани: 
гемодинамическая 
гипоксия 
Нарушения 
кровообращения 
(генерализованные − 
пороки сердца, 
кровопотеря, шок и др.; 
локальные − спазм 
сосудов, тромбоз, 
артериовенозный шунт) 
гемоглобиновая 
гипоксия 
Гипогемоглобинемия, 
блокирование 
гемоглобина ядами, 
патологические варианты 
гемоглобина
III. Митохондриальные 
(т.е. связанные с 
нарушением 
использования 
кислорода в клетках) 
Нарушение функций 
митохондрий 
ингибиторами 
ферментов 
дыхательной цепи, 
разобщителями 
окисления и 
фосфорилирования, 
мембранотропными 
веществами

энергетический обмен2

  • 1.
    КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙУНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ Лекция по теме: «ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН-2» Краснодар 2009
  • 2.
    Микросомальное окисление S-H+ Î 2 S-Î 2 S-H + 1/2 Î 2 äè-î êñèãåí àçû S-Î Í ì î í î - î êñèãåí àçû ãèäðî êñèëèðî âàí í î å ñî åäèí åí èå (оксидазы) (гидроксилазы)
  • 3.
  • 4.
    Повреждающее действие свободных радикалов на компоненты клетки Разрушение мембран митохондрий Разрушение белков Повреждение эндоплазмати- ческого ретикулума Разрушение ядерной мембраны, повреждение ДНК Нарушение проницаемости плазматической мембраны Перекисное окисление липидов мембран
  • 5.
  • 6.
    Окислительное декарбоксилирование пирувата CH3 Ñ O COOH Å1 Å2 Å3 ÒÏ Ô, ËÊ, Í ÀÄ, O ÔÀÄ, Êî À + ÑÎ 2 ÍÀÄÍ Í H3C Ñ ~SÊîÀ ï èðóâàò - äåãèäðî ãåí àçí û é êî ì ï ëåêñ + + + ï èðóâàò àöåòèë -Êî À
  • 7.
    CH3 Ñ O COOH + ÒÏ Ô Å1 ÒÏ Ô ÑÍ CH3 OH + ÑÎ 2 ï èðóâàò î êñèýòèë-ÒÏ Ô ÒÏ Ô Ñ Í CH3 Î Í S + ËÊ Å2 ÒÏ Ô + ËÊ SÍ O ~ S Ñ CH3 àöåòèë ë èï î åâàÿ êèñë î òà S
  • 8.
    ËÊ SÍ O ~ + Êî À S Ñ CH3 Å2 O ~SÊîÀ H3C Ñ àöåòèë-Êî À +ËÊ SÍ SÍ
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    Цикл трикарбоновых кислот(цикл Кребса) CH3 O Ñ~SÊîÀ àöåòèë -Êî À COOH Ñ O ÑÍ 2 COOH COOH ÑÍ 2 OH Ñ COOH ÑÍ 2 COOH Í 2Î Í S-Êî À + öèò ðàò - ñèí ò àçà î êñàë î - àöåòàò öèòðàò
  • 12.
    COOH ÑÍ 2 OH Ñ COOH H H Ñ COOH öèòðàò COOH ÑÍ 2 Í 2Î Í 2Î Ñ COOH àêî í èò àò - H HO H ãèäðàò àçà Ñ COOH COOH ÑÍ 2 H Ñ COOH Ñ COOH àêî í èò àò - ãèäðàò àçà öèñ-àêî í èòàò èçî öèòðàò
  • 13.
  • 14.
    Kî À ÍÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í + -êåò î ãëóò àðàò - äåãèäðî ãåí àçà COOH ÑÍ 2 ÑÍ 2 Ñ O COOH ÑÎ 2 -êåòî ãëóòàðàò COOH ÑÍ 2 ÑÍ 2 Ñ O ~SÊîÀ ñóêöèí èë-Êî À
  • 15.
    COOH ÑÍ 2 ÑÍ 2 Ñ O ~SÊîÀ ñóêöèí èë-Êî À COOH ÑÍ 2 ÑÍ 2 COOH ñóêöèí àò Í S-Kî À ÀÄÔ + Í Ð ÀÒÔ ñóêöèí èë-Êî À-ñèí ò åò àçà (ñóêöèí èë-ò èî êèí àçà)
  • 16.
    COOH ÑÍ 2 ÑÍ 2 COOH ñóêöèí àò COOH ÑÍ ÑÍ COOH ô óì àðàò ÔÀÄ ÔÀÄÍ 2 ñóêöèí àò - äåãèäðî ãåí àçà
  • 17.
    COOH ÑÍ ÑÍ COOH ô óì àðàò COOH HO Ñ H H H Ñ COOH ì àë àò Í 2Î Í 2Î ô óì àðàçà
  • 18.
    COOH HO ÑH H H Ñ COOH ì àëàò Í ÀÄ+ Í ÀÄÍ + Í + ì àëàò - äåãèäðî ãåí àçà COOH Ñ O ÑÍ 2 COOH î êñàëî - àöåòàò
  • 19.
    Схема превращений вЦТК АДФ + НР АТФ
  • 20.
    Энергетика ЦТК 3НАДН+Н+ = 3х3 АТФ = 9 АТФ 1 ФАДН2 = 2 АТФ 11 АФТ за счёт окислительного фосфорилирования 1 АТФ за счёт субстратного фосфорилирования Суммарно 12 АТФ
  • 21.
    Регуляция ЦТК Аллостерическая регуляция (изоцитратдегидрогеназа, цитратсинтетаза)  Состояние депо энергии: АДФ + НР активатор АТФ ингибитор  Состояние коферментов: Ко окисл активатор КоН2 восст ингибитор  Проницаемость мембран митохондрий
  • 22.
    Биологическая роль ЦТК 1. Источник полезной энергии – 12 АТФ 2. Источник строительного материала: - ацетил-КоА: жирные кислоты, холестерин, желчные кислоты, стероидные гормоны, кетоновые тела; - сукцинил-КоА: гем, пиримидиновые основания; - α-кетоглутарат: аминокислоты – пролин, глутамат; - оксалоацетат: глюкоза, аспарагиновая кислота.
  • 23.
    Причины нарушений ЦТК  Голодание  Авитаминозы  Гипоксия  Поступление ингибиторов ферментов
  • 24.
    Гипоэнергетические состояния Формы гипоэнергетических состояний Причины возникновения I. Алиментарные Голодание, гиповитаминозы II. Гипоксические: А. Связанные с нарушением поступления кислорода в кровь: экзогенная Недостаток Ово 2 вдыхаемом воздухе гипоксия легочная (дыхательная) гипоксия Нарушение легочной вентиляции или перехода О2 из альвеол в кровь
  • 25.
    Б. Связанные с нарушением транспорта кислорода в ткани: гемодинамическая гипоксия Нарушения кровообращения (генерализованные − пороки сердца, кровопотеря, шок и др.; локальные − спазм сосудов, тромбоз, артериовенозный шунт) гемоглобиновая гипоксия Гипогемоглобинемия, блокирование гемоглобина ядами, патологические варианты гемоглобина
  • 26.
    III. Митохондриальные (т.е.связанные с нарушением использования кислорода в клетках) Нарушение функций митохондрий ингибиторами ферментов дыхательной цепи, разобщителями окисления и фосфорилирования, мембранотропными веществами