міжмембранний простір

Зміст

  • 1 Дихальний ланцюг загалом
  • 2 Компоненти дихального ланцюга [2]
  • 3 Принцип роботи дихального ланцюга
  • 4 Огляд реакцій та вихід [3]
  • 5 Роз’єднання білків [5]
  • 6 Список літератури
    • 6.1 Зовнішні посилання
    • 6.2 Пов'язані статті
    • 6.3 Список літератури
    • 6.4 Список літератури

Дихальний ланцюг - це кінцева послідовність клітинних дихальних реакцій, призначених для забезпечення продукції АТФ. У ньому використовуються відновлені коферменти, перенесення електронів і протонів через специфічні комплекси. Продуктом ланцюга є енергія, тепло і вода.

Дихальний ланцюг загалом редагувати джерело]

Локалізація ланцюга відбувається на внутрішній мембрані мітохондрій для забезпечення надходження відновлених коферментів із цитратного циклу та β-окислення. Це проявляється поступовим виділенням накопиченої енергії аеробне фосфорилювання в АТФ з ефективністю близько 70%.

Інтенсивність клітинного дихання залежить від кількості кристалів у мітохондріях. У енергоємних клітинах (наприклад, міокарді) є велика кількість мітохондрій з великою кількістю кристалів. Це дозволяє забезпечити більш високий запас кисню, який у заключній фазі ланцюга поєднується з воднем, утворюючи воду.

Внутрішня мембрана мітохондрій є високоселективною щодо проникності - це дозволяє їй формуватися градієнти концентрації, що є важливим для підтримання градієнта катіонів водню H +. Електронні транспортери в ланцюзі розташовані не випадково, а відповідно до значень окислювально-відновного потенціалу від найбільш негативного до найбільш позитивного. [1]

Компоненти дихальних ланцюгів [2] [редагувати] редагувати джерело]

Вони є речовинами, які, як правило, здатні переносити електрони і протони. Ми займаємо серед них:

  • Кофермент піридинуNADH + H + - головний донор електронів в дихальному ланцюзі
  • Флавіновий кофермент FADH2 - вторинний донор електронів в дихальному ланцюзі
  • Кофермент Q (убихінон) - вільно рухливе (гідрофобне) похідне гідрохінону, його функція полягає у зв’язуванні електронів і протонів і, таким чином, зменшенні до убихинол
  • Білок FeS - білок з електронно-транспортним центром
  • Цитохроми - чорні барвники, здатні переносити електрони
  • Цитохромоксидаза - останній комплекс цитохромів, здатний переносити електрони до кисню і таким чином реагувати з воднем, утворюючи воду

На додаток до цих важливих компонентів існують білки, відомі як трансмембранні комплекси:

  • комплекс I - NADH-убіхінонредуктаза (NADH-дегідрогеназа - введення NADH + H +)
  • комплекс II - сукцинат убихінонредуктази (вхід FADH2)
  • комплекс III - убихінол-цитохром c-редуктаза
  • комплекс IV - цитохром с-оксидаза
  • (комплекс V) - іноді називають цим F0F1-АТФ-синтаза

Принцип роботи дихального ланцюга редагувати джерело]

Сам принцип розглядає хіміосмотична гіпотеза, оскільки це ще не з’ясовано детально.

Електрони з коферментів флавіну та піридину передаються через систему транспортерів, забезпечуючи тим самим енергію для утворення електрохімічний градієнт протона. Він створюється за допомогою комплекси, які перекачують катіони водню з матриксу мітохондрій у міжмембранний простір. АТФ-синтаза вони утворюють єдино можливий шлях у звичайних умовах, коли протони можуть повертатися до матриці. Завдяки високому градієнту енергія виділених протонів використовується для синтезу АТФ від ADP + Pi.

Огляд реакцій та вихід [3] [редагувати] редагувати джерело]

  1. комплекс I утворює надходження коферменту піридину NADH + H + в систему, взявши два електрони і два протони з коферменту. Ці електрони переносяться в кофермент Q. Енергії передачі електрона достатньо для перекачування 4Н + у міжмембранний простір (2 протони з коферментів NADH + H + + два загальноприсутні протони).
  2. комплекс II створює надходження коферменту флавіну FADH2 в систему. Однак перенесення його електронів до комплексу III обходить перекачування протонів із комплексу I.
  3. кофермент Q. віддає 2 електрони комплекс III (cyt c-редуктаза) - ще два протони перекачуються в міжмембранний простір
  4. комплекс IV (цит-с-оксидаза) отримує два електрони із комплексу III і переносить ці електрони в кисень. Він негайно реагує із утворенням вільних протонів води. Одночасно виділяється енергія для перенесення 4Н + в міжмембранний простір.

Результат дихального ланцюга це: [4]

  • повторне окислення відновлених еквівалентів (NADH + H + і FADH2)
  • утворення води
  • перенесення 10H + в міжмембранний простір у разі використання NADH + H +
  • 6H + передача при використанні FADH2

Завершальним етапом є аеробне фосфорилювання, де F0F 1 - АТФаза вивільняє протони в матрикс мітохондрій, утворюючи АТФ. Для кожного 4 протони утворюють 1 АТФ.

  • 1xNADH + H + = 2,5 АТФ
  • 1xFADH2 = 1,5 АТФ

Роз’єднання білків [5] [редагувати] редагувати джерело]

Роз’єднання білків - білки у внутрішній мітохондріальній мембрані, що дозволяють протонам проходити з міжмембранного простору назад до матриксу без утворення АТФ, лише з утворенням тепло. Найчастіше вони виявляються незабаром після народження в коричневій жировій тканині. Ярлик, наприклад термогенін або раніше застосовували токсичний 2,4-динітрофенол.

Посилання редагувати джерело]

зовнішні посилання редагувати джерело]