Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Субстраты НАД-зав. Субстраты ФАД-зав.
дегидрогеназ дегидрогеназ
Характеристика дыхательных переносчиков:
НАДН-дегидрогеназа (НАДН-ДГ) (в схеме - ФП) - это флавинзависимый фермент, небелковой частью которого является ФМН и железо-серные центры. НАДН-ДГ встроена во внутреннюю мембрану митохондрий. Она осуществляет перенос водорода с НАДН вначале на ФМН с образованием ФМНН2, затем переносит водород с ФМНН2 на железо-серные центры и только потом на КоQ, при этом последний восстанавливается до КоQН2.
Таким образом, НАДН-ДГ катализирует реакцию:
|
НАДН2 + КоQ НАД+ + КоQН2
КоQ (убихинон ) - это небелковый переносчик, растворимый в липидах. Восстановленная форма убихинона (КоQН2) называется убихинол. Убихинон может перемещаться в липидной фазе внутренней мембраны митохондрий, представляя, таким образом, лабильный субстрат для ферментов встроенных в мембрану.
Цитохромы (b, c1, c, a, а3) - это сложные белки, небелковой частью которых является гем, содержащий Fe3+. Принимая электрон, железо трехвалентное переходит в железо двухвалентное, отдавая электрон - переходит опять в трехвалентное.
Fe3+ + e- Fe2+
Fe2+ - e- Fe3+
Комплекс цитохромов b-c1 является ферментом (КоQН2 -дегидро-геназой). Он переносит электроны с КоQН2 на цитохром c, при этом железо цитохрома восстанавливается до двухвалентного. Протоны атомов водорода выбрасываются в межмембранное пространство.
Таким образом, осуществляется реакция:
|
КоQН2 + 2c(Fe3+) KoQ +2Н+ + 2c(Fe2+)
Комплекс цитохромов a-a3 является оксидазой. Он переносит электроны с цитохрома c на кислород, превращая последний в ион (О2-). Цитохромоксидаза катализирует реакцию:
|
2c(Fe2+) + 1/2 О2 2c(Fe3+) + О2-
Ионы кислорода и протоны водорода взаимодействуют с образованием воды.
Перенос электронов по дыхательной цепи происходит по градиенту окислительно-восстановительного потенциала (Ео). Окислительно-восстановительный потенциал характеризует способность сопряженной окислительно-восстановительной пары обратимо отдавать электроны. Чем более отрицательна величина Ео, тем выше способность данной пары отдавать электроны, чем более положительна - тем выше способность принимать электроны. Величина Ео у пары НАДН/НАД+ -0,32в, Ео у пары Н2О/О2- +0,82в, при этом разность между этими величинами составляет 0,82-(-0,32)=1,14в. Этому соответствует разность свободной энергии - 220 кдж на пару переносимых электронов. Этого количества энергии достаточно для синтеза 4 молекул АТФ. Однако в дыхательной цепи синтезируется только 3 АТФ. Синтез АТФ происходит в тех участках дыхательной цепи, где имеет место наибольший перепад окислительно-восстановительного потенциала. В этих участках энергии выделяется столько, что ее достаточно для проведения реакции фосфорилирования АДФ.
АДФ + Н3РО4 АТФ
Таким образом, в дыхательной цепи синтез АТФ (фосфорилирование) энергетически сопряжен с переносом электронов, то есть окислением дыхательных переносчиков.
Синтез АТФ, сопряженный с переносом электронов по дыхательной цепи, называется окислительным фосфорилированием.
Участки дыхательной цепи, где есть такой синтез, называют пунктами сопряжения окисления с фосфорилированием.
Пункты сопряжения: между НАДН и КоQ, на участке цитохромов
b - c1, и a - a3.
Таким образом, окисление 1 молекулы НАДН приводит к синтезу 3 молекул АТФ, окисление 1 молекулы ФАДН2 - к образованию 2 молекул АТФ.
Для работы цикла Кребса и дыхательной цепи требуются следующие витамины: В1, В2, РР, Q, пантотеновая и липоевая кислоты.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1617 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!