Вільне окиснення
Вільне окисленняне пов'язане із синтезом АТФ. Енергія, що виділяється при цьому, розсіюється у вигляді тепла. Класичним прикладом роз'єднання окислення з утворенням АТФ є дія2,4-динітрофенолу (ДНФ). Це з'єднання використовувалося зниження маси тіла. Воно різко збільшує протонну проникність клітинних мембран, роз'єднує окисне фосфорилювання та призводить до розвитку важких дистрофічних процесів внаслідок недостатнього синтезу клітиною АТФ.
Часткове роз'єднання окислення з фосфорилюванням спостерігається при багатьох захворюваннях, оскільки мітохондрії є найбільш чутливими клітинними органелами до дії несприятливих факторів зовнішнього середовища. Мітохондріальна патологія розвивається при гіпертиреозі. При надмірному виділенні щитовидної залози гормонів відбувається набухання мітохондрій та їх розпад, що призводить до зниження утворення АТФ. При цьому посилюються окислювальні процеси, відзначається більш висока ніж у нормі температура тіла, частішає серцебиття.
Роз'єднання окислювального фосфорилювання може бути біологічно корисним. Воно являє собою спосіб генерування тепла для підтримки температури тіла у зимових тварин, у деяких новонароджених тварин і у ссавців, адаптованих до холоду. Для цього процесу термогенезу спеціалізована бура жирова тканина, дуже багата на мітохондрії. Як роз'єднувачі в ній виступають жирні кислоти, вивільнення яких у свою чергу регулюється норадреналіном. Таким чином, ступінь роз'єднання окислювального фосфорилювання у бурій жировій тканині знаходиться під гормональним контролем. Мітохондрії в цій тканині можуть виконувати функцію генераторів АТФ або мініатюрних обігрівальних печей.
У мікросомах печінки за участюЦитохром Р-450 відбувається метаболізм багатьох лікарських речовин шляхом їх гідроксилювання. Відновниками цитохромів є НАДН(Н + ) та НАДФН(Н + ):
Мітохондріальні цитохроми Р-450 - містять монооксигеназні системи знаходяться в корі надниркових залоз, в сім'яниках, яєчниках, плаценті. Вони беруть участь у синтезі стероїдних гормонів із холестерину. У печінці відбувається гідроксилювання холестерину за положенням 26 у ході біосинтезу жовчних кислот.
Контрольні питання на тему: «обмін речовин та енергії. Біологічне окиснення»
1. Які особливості властиві живим організмам у порівнянні з неживою природою? У чому полягає суть обміну речовин?
2. Назвіть принципові різницю між анаболическими і катаболическими процесами.
3. Яка послідовність обмінних процесів в організмі тварин?
4. Охарактеризуйте стадії обміну речовин залежно від кількості виділеної речовини
5. Що таке біологічне окиснення? Вкажіть основні відмінності процесів біоло-
гічного окислення глюкози та її горіння.
6. Які шляхи синтезу АТФ існують в організмі тварин?
7. Що розуміють під окисним фосфорилюванням? Які механізми регу-
ляції цього процесу?
8. Назвіть компоненти дихального ланцюга, пов'язаного з трансформацією енергії.
Від чого залежить порядок їхнього розташування?
9. У чому полягає сутність хеміосмотичної теорії П. Мітчелла?
10. Поясніть, чому при окисленні НАДН(Н + ) у дихальному ланцюгу утворюється 3 молекули АТФ, а при окисленні ФАДН2 – 2?
11. У чому різниця між окислювальним та субстратним фосфорилюванням?
12. Які сполуки називають макроергічні? Наведіть приклади макроерги-
з'єднань і вкажіть учим полягає їх роль організму тварин.
13. Яке значення для організму тварин має роз'єднання окислення із синтезом
14. У чому полягає роль мікросомального окиснення?