1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Биология
  3. Механизм сочетания и переноса электронов

Механизм сочетания и переноса электронов

Синтез АТФ из АДФ и Фн за счет энергии, освобождается при переносе электронов по дыхательной цепи, называется окислительно фосфорилированием (ОФ). Существует несколько доказательств сочетание этих процессов. Во-первых, окисление НАДН или ФАДН2 в митохондриях действительно сопровождается одновременным синтезом АТФ. Во-вторых, при наличии ингибиторов дыхательной цепи образования АТФ уменьшается. В-третьих, открытые химические вещества, которые разъединяют процессы переноса электронов и синтеза АТФ, не нарушая переносе электронов по дыхательной цепи.

Тканевое дыхание и ОФ объединены не только энергетически, а и пространственно на внутренней мембране митохондрий. В ней локализованы компоненты дыхательной цепи и ферменты, которые катализируют реакцию синтеза АТФ. Через внешнюю мембрану митохондрий легко проникают почти все молекулы и ионы небольших размеров, тогда как внутренняя мембрана для большинства ионов небольшого размера является непроницаемой. В ней есть специальные транспортные системы, которые переносят из цитоплазмы в матрикс митохондрий пируват и др клеточное топливо, а также АДФ и неорганический фосфат, а из митохондрий в цитоплазму – АТФ. Матрикс содержит пируватдегидрогеназного систему, ферменты цикла лимонной кислоты (цикла Кребса), ферменты окисления жирных кислот и др. Именно НАД- и ФАД-зависимые дегидрогеназы этих метаболических путей переносят атомы водорода на дыхательную цепь. Компоненты дыхательной цепи образуют во внутренней мембране високоупорядкований ансамбль. Точная локализация всех компонентов пока не изучена, но установлено, что некоторые белки размещены на одной стороне внутренней мембраны, а другие – на противоположном. Кроме того, некоторые белки дыхательной цепи пронизывают мембрану насквозь. Фермент, который катализирует синтез АТФ (АТФ-синтаза или Н + -АТФаза), состоит из двух компонентов: Fо и F1.

Компонент F1 напоминает шапочку гриба и повернут в сторону матрикса митохондрий. С помощью ножки он прикреплен к компоненту Fo, который фиксируется в мембране и пронизывает ее насквозь.

Существуют три основные гипотезы о механизме объединения (сопряжение) дыхания и ОФ: химическая, хемиосмотическая и конформационная. Согласно химической гипотезой, энергия, выделяемая при переносе электронов по дыхательной цепи, используется для образования высокоэнергетического промежуточного комплекса. Далее этот промежуточный продукт расщепляется и передает энергию на образование АТФ. Но все попытки открыть промежуточный высокоэнергетический комплекс не дали результата.
Гипотеза конформационного сочетание предполагает, что выделение энергии при транспорте электронов приводит к изменению конформации белковых компонентов внутренней мембраны митохондрий. Изменения конформации передаются на АТФ-синтазы, приводит к ее активации.

ПОДІЛИТИСЯ: