Что такое окислительное фосфорелирование? Указать участки сопряжения окисления и фосфорелирования в цепях переноса электронов
Страница 2

Биология » Основы биохимии » Что такое окислительное фосфорелирование? Указать участки сопряжения окисления и фосфорелирования в цепях переноса электронов

3504-66.jpg

где R-универсальная газовая постоянная, T-абс. т-ра, F- число Фарадея. Величина 3504-67.jpgобычно составляет ок. 0,25 В, причем осн. часть (0,15-0,20 В) представлена электрич. составляющей 3504-68.jpg. Энергия 3504-69.jpg, выделяющаяся при движении протонов внутрь митохондрий по электрич. полю в сторону меньшей их концентрации (рис. 2, процесс 2), используется АТФ-синтетазой для синтеза АТФ. Т. обр., схему О.ф., согласно этой концепции, можно представить в след. виде:

Перенос электронов (дыхание) 3504-70.jpgАТФ

Сопряжение окисления и фосфорилирования через3504-71.jpg позволяет объяснить, почему О.ф., в отличие от гликолитич. ("субстратного") фосфорилирования, протекающего в р-ре, возможно лишь в замкнутых мембранных структурах, а также почему все воздействия, снижающие электрич. сопротивление и увеличивающие протонную проводимость мембраны, подавляют ("разобщают") О.ф. Энергия 3504-72.jpg, помимо синтеза АТФ, может непосредственно использоваться клеткой для др. целей - транспорта метаболитов, движения (у бактерий), восстановления нико-тинамидных коферментов и др.

В дыхат. цепи имеется неск. участков, к-рые характеризуются значит. перепадом окислит.-восстановит. потенциала 3504-73.jpgи сопряжены с запасанием энергии (генерацией 3504-74.jpg). Таких участков, наз. пунктами или точками сопряжения, обычно три: НАДН: убихинон-редуктазное звено (3504-75.jpg 0,35-0,4 В), убихинол: цитохром-c-редуктазное звено (3504-76.jpg~ ~ 0,25 В) и цитохром-с-оксидазный комплекс (3504-77.jpg~ 0,6 В)-пункты сопряжения 1, 2 и 3 соотв. (рис. 3). Каждый из пунктов сопряжения дыхат. цепи м.б. выделен из мембраны в виде индивидуального ферментного комплекса, обладающего окислит.-восстановит. активностью. Такой комплекс, встроенный в фосфолипидную мембрану, способен функционировать как протонный насос.

3504-78.jpg

Обычно для характеристики эффективности О.ф. используют величины Н+/2е или q/2e, указывающие сколько протонов (либо электрич. зарядов) переносится через мембрану при транспорте пары электронов через данный участок дыхат. цепи, а также отношение Н+/АТФ, показывающее, сколько протонов нужно перенести снаружи внутрь митохондрий через АТФ-синтетазу для синтеза 1 молекулы АТФ. Величина q/2e составляет для пунктов сопряжения 1, 2 и 3 соотв. 3-4, 2 и 4. Величина Н+/АТФ при синтезе АТФ внутри митохондрий равна 2; однако еще один Н+ может тратиться на вынос синтезированного АТФ4- из матрикса в цитоплазму переносчиком адениновых нуклеотидов в обмен на АДФ -3 . Поэтому кажущаяся величина Н+ / АТФнаружн равна 3.

В организме О.ф. подавляется мн. токсичными в-вами, к-рые по месту их действия можно разделить на три группы: 1) ингибиторы дыхат. цепи, или т. наз. дыхат. яды. 2) Ингибиторы АТФ-синтетазы. Наиб. распространенные ингибиторы этого класса, употребляемые в лаб. исследованиях, - антибиотик олигомицин и модификатор карбоксильных групп белка дициклогексилкарбодиимид. 3) Т. наз. разобщители О.ф. Они не подавляют ни перенос электронов, ни собственно фосфорилирование АДФ, но обладают способностью уменьшать величину 3504-79.jpgна мембране, благодаря чему нарушается энергетич. сопряжение между дыханием и синтезом АТФ. Разобщающее действие проявляет большое число соед. самой разнообразной хим. структуры. Классич. разобщители - в-ва, обладающие слабыми кислотными св-вами, способные проникать через мембрану как в ионизованной (депротонированной), так и в нейтральной (протонированной) формах. К таким в-вам относят, напр., 1-(2-дицианометилен)гидразино-4-трифтор-метоксибензол, или карбонилцианид-n-трифторметокси-фенилгидразон, и 2,4-динитрофенол (соотв. ф-лы I и II; показаны протонир. и депротонир. формы).

Страницы: 1 2 3


Также смотрите:

Генетика и эволюция.
Понять сущность эволюционных процессов помогает генетика— наука о наследственности, изменчивости организмов и методах управления ими. Ген является элементарной единицей наследственности. Задачами генетики являются: изучение структуры единиц наследственности (генов); ...

Изложите применение энтомофагов бактериальных и вирусных препаратов в борьбе с вредителями лесов
В любой экосистеме целая «армия» энтомофагов, уничтожающая других насекомых, преимущественно растительноядных. Все энтомофаги делятся на хищников и паразитов. 1. Хищники . В лессах встречается очень много видов хищных насекомых. А) Рыжие лесные муравьи (отряд Hymeno ...

Тактика выявления случаев незаконной охоты и лиц их совершивших
Накопленная практика показывает, что особая активность нарушения правил охоты имеет место за несколько дней до открытия сезонной охоты. Для совершения незаконных действий против госохотфонда, как правило, браконьеры избирают места концентрации животных, отдельные мест ...