1 Фосфолипидная мембрана Периферический белок Интегральные белки Холестерин Гликолипид Олигосахаридная боковая цепь Биологические мембраны
2 Структура молекул фосфатидилхолина и сфингомиелина
3 Некоторые фосфолипиды
4 Цереброзиды и ганглиозиды
5 Фосфолипидные мицелла, липосома и бислой
6 Строение фосфолипидного бислоя
7 Схема строения молекулы фосфолипида, фосфолипидного бислоя и биологической мембраны
8 Липиды и белки в биологических мембранах
9 Трансмембранные поры на основе -структуры («бочонок»)
10 Диффузия малых молекул через биологические мембраны
11 Пассивный и активный транспорт веществ через мембраны
12 Первичноактивный и вторичноактивный транспорт веществ через мембраны
13 Основные классы АТФ-зависимых транспортных белков
14 Мембранные белки
15 Способы прикрепления белка к мембране
16 Мембранный транспорт
17 Мембранные белки Важнейшим фактором жизнедеятельности клеток является избирательный транспорт веществ через биологические мембраны.
18 Транспорт ионов калия и натрия Характерной особенностью животных клеток является резко выраженная асимметрия их ионного состава относительно внешней среды. Так, внутриклеточная концентрация ионов калия примерно в 30 раз выше, а ионов натрия в 10 раз ниже, чем в окружающей среде. Градиенты концентрации ионов натрия и калия регулируют объем клетки и ионный состав в узких пределах колебаний, обеспечивают электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток и служат движущей силой для транспорта в клетку сахаров и аминокислот.
19 Гидролиз одной молекулы АТФ сопровождается переносом 3-х ионов Na + во внешнюю среду и 2-х ионов К + в цитоплазму. 3Na + 2K + 1 АТФ Na + - зависимое фосфорилирование K + - зависимое дефосфорилирование Механизм действия натриевого насоса
20 Митохондрия АТФ-синтаза митохондрий, хлоропластов и бактерий относится к Н + -АТФ-азам F -типа
21 Синтез АТФ
22 F 1 F o - АТФ-аза (АТФ-синтаза) - осуществляет синтез и гидролиз АТФ, сопряженные с транслокацией протонов через мембрану по градиенту электрохимического потенциала ( Δμ H +) Структурно и функционально подразделяется на два субкомплекса: периферический ( F 1 - АТФ-аза), несущий центры синтеза и гидролиза АТФ, и мембранный (сектор Fo – чувствительный к о лигомицину), осуществляющий трансмембранный перенос протонов.
23 Метаболизм
24 Метаболическая карта (в виде набора линий и точек)
25 Типы мультиферментных систем, участвующих в метаболических процессах
26 Прокариотическая клетка Отличительные особенности прокариот: отсутствие ядерной мембраны, слабая компартментализация, наличие стенки из пептидогликана. Escherichia coli
27 Строение прокариотической клетки Комбинированное изображение прокариотической клетки. А – поверхностные структуры и внеклеточные образования. Б - цитоплазматические клеточные структуры. В – запасные вещества.
28 Общая характеристика метаболизма прокариот Совокупность протекающих в клетке процессов, обеспечивающих воспроизводство клеточной массы, называется обменом веществ, или метаболизмом. Клеточный метаболизм Энергетический метаболизм Конструктивный метаболизм Приводит к накоплению клеточной энергии, которая затем расходуется во всех клеточных энергозависимых процессах Обеспечивает построение компонентов клетки из поступающих извне веществ и связан с потреблением энергии Катаболизм Анаболизм Процесс распада поступающих извне питательных веществ с образованием энергетических субстратов Процесс биосинтеза АМФИБОЛИЗМ
29 Общая характеристика энергетического метаболизма прокариот Внешние источники энергии Электромагнитная энергия света Энергия восстановленных химических соединений Используют фотосинтетические микроорганизмы: цианобактерии пурпурные бактерии зеленые бактерии гелиобактерии галофильные архебактерии прохлорофиты
30 Цикл АТФ в клетках
31 Синтез АТФ Фосфорилирование субстратное в цитоплазме мембранное На мембране локализована цепь молекул-переносчиков водорода и электронов В результате ОВР образуются богатые энергией нестабильные молекулы, фосфатная группа которых переносится на АДФ. Создается электрохим. трансмембранный градиент ионов водорода АТФ Dm H +
32 Три стадии катаболизма
33 Гликолиз
34 Пути катаболизма глюкозы
35 Что может произойти с пируватом:
36 Коэнзим А ( Coenzyme A)
37 Цикл NADP
38 NADH
39 Зачем нужна глюкоза?..
40 Цикл трикарбоновых кислот
41 FAD – Флавин-Аденин-Динуклеотид
42 Редокс-состояния FAD и FMN
43 Цикл Кребса
44 Судьба углеродных атомов в цикле трикарбоновых кислот
45 Цикл Кребса обеспечивает интермедиатами многочисленные биосинтетические процессы в клетке
46 Три способа получения энергии у эукариот брожение дыхание фотосинтез Брожение – способ получения энергии, при котором АТФ образуется в процессе анаэробного окисления органических субстратов в реакциях субстратного фосфорилирования. Дыхание – такой способ получения энергии, при котором окисление экзогенных субстратов или промежуточных метаболитов сопряжено с переносом электронов через локализованную в мембране электронотранспортную цепь. При этом осуществляется окислительное фосфорилирование. Фотосинтез – процесс преобразования электромагнитной энергии света в энергию АТФ.
47 Схема работы электронтранспортной цепи и АТФ-синтазного комплекса
48 Модель электронотранспортной цепи (внутренняя митохондриальная мембрана) У эубактерий полностью сформированной системой электронного транспорта обладают цианобактерии, многие пурпурные бактерии и все облигатные и факультативные аэробы.
49 Электронный транспорт и окислительное фосфорилирование В митохондрии есть 3 участка окислительной цепи, где протоны выводятся наружу и генерируется Dm H + : на НАД(Ф)Н - дегидрогеназе, на убихиноне и на цитохромоксидазе. У бактерий часто функционирует меньшее число генераторов Dm H +, что определяется местом включения электронов от разных субстратов в дых. цепь.
50 Фотосинтез. Реакционный центр Rhodopseudomonas viridis Фотосинтетический аппарат состоит из трех компонентов: Антенны Фотохимического реакционного центра Фотосинтетической электронтранспортной системы
51 Фотосинтез
52 Фотосинтез
53 Молекулярная архитектура фотосистемы II
54 Молекулярная архитектура фотосистемы I
55 Общая характеристика конструктивного метаболизма прокариот Автотрофы Гетеротрофы Облигатные внутриклеточные паразиты Факультативные паразиты Сапрофиты Олиготрофные бактерии Копиотрофы Ауксотроф Прототроф Многие прокариоты могут использовать в своем метаболизме молекулярный азот атмосферы – азотфиксация. Симбиотические микроорганизмы Свободноживущие азотфиксаторы Rizobium Azotobacter
56 Промежуточный метаболизм (блок-диаграмма)
57 Эволюция клеток
