Ответы к разделу 6. Биологическое окисление

Ответ № 1.
При переносе пары атомов водорода через неповрежденную дыхательную цепь около 40% высвобождаемой энергии затрачивается на синтез АТФ, что составляет 2,4-3,0 моля АТФ на моль водородных пар (2 моля протонов). При блокаде водородтранспортного участка продукция АТФ уменьшается в 3 раза, при блокаде дегидрогеназ – на одну треть; если разрушены митохондрии, продукция АТФ прекращается – вся энергия высвобождается в виде тепловой.

Ответ № 2.
Коэффициент Р/О равный трем означает, что на каждый потребленный атом кислорода потребляется три молекулы неорганического фосфата (фосфорной кислоты). Известно, что КПД тканевого дыхания в этом случае равно 0,4 (т. е. 40% энергии затрачивается на синтез АТФ и 60% – на теплопродукцию). Если коэффициент Р/О уменьшается в три раза, то и потребление энергии на синтез АТФ уменьшилось соответственно: 40% : 3=13,3%. В виде тепла теперь высвобождается не 60% энергии, а 100 – 13 = 87%,. Таким образом, теплопродукция органа возрастет почти в 1,5 раза, т.к. 87 больше 60 в 1,45 раза.

Ответ № 3.
Ротенон является ингибитором 1 комплекса ферментов дыхательной цепи, окисляющего НАДН. При действии ротенона 3 и 4 комплексы продолжают работу и возможность создания протонного градиента остается. Антимицин D действует на 3 комплекс, получающий электроны от 1 комплекса и от ФАДН2. Ингибирование этого комплекса полностью останавливает окисление обоих восстановленных коферментов и резко снижает выкачивание ионов Н+ для формирования протонного градиента.
Добавление сукцината увеличит образование ФАДН2, который сможет окисляться в дыхательной цепи при действии ротенона, но не антимицина D, т.е. в первой пробе, что позволит образовывать АТФ.

Ответ № 4.
Выкачивание ионов Н+ из матрикса митохондрий вызовет снижение их количества в матриксе, т.е. защелачивание. Величина рН в матриксе обычно соответствует 7,6. В цитозоле клетки величина рН не изменится, поскольку непрерывное перемещение ионов H+, Na+ и K+между цитозолем и межклеточным пространством призваны выравнивать этот показатель.

Ответ № 5.
В головном мозге велика потребность в бесперебойной подаче энергии, поэтому изолимонная кислота преимущественно окисляется в реакциях ЦТК с получением НАДН и его переходом в дыхательную цепь. В печени окисление изоцитрата особенно интенсивно протекает в цитоплазме, по НАДФ-зависимому пути, где образующийся НАДФН может быть использован для разнообразных восстановительных биосинтезов и для микросомального окисления.

Ответ № 6.
Цианиды блокируют перенос электронов по дыхательной цепи. связываясь с последним, четвертым комплексом дыхательных ферментов (цитохромоксидазой). Причина низкой токсичности цианидов при зимней спячке в том, что в данном состоянии использование кислорода организмом замедляется, как и все химические процессы. Поэтому уменьшение количества фермента переносится легче.

Top.Mail.Ru
-->