Механизм сопряжения окисления и фосфоршшрования через ир протонный градиент. Окислительное фосфорилированис. АТФ-

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 11Следующая ⇒

Синтаза. Коэффициент окислительного фосфорилирования. Редокс-потенциал субстратов тканевого дыхания и величина коэффициента окислительного фосфорилирования.

А. Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования

Каким же образом осуществляется сопряжение этих двух процессов? Наиболее обоснованный ответ на этот вопрос лает хемоосмотическая теория Митчелла, предложенная им в 1961 г. Основные положения были подтверждены и разработаны детально совместными усилиями многих исследователей в последующие годы.

Протонный градиент изоэлектрохимический потенциал

Перенос электронов по дыхательной цепи от NADH к кислороду сопровождается выа чиванием протонов из матрикса митохондрий через внутреннюю мембрану в межмембранное пространство. На эту работу затрачивается часть энергии электронов, переносимым ЦПЭ.

Б. Транспорт АТФ и АДФ через

МЕМБРАНЫ МИТОХОНДРИЙ

В большинстве эукариотических клеток синтез основного количества АТФ происходит внутри митохондрии, а основные потребители АТФ расположены вне её. С другой стороны, в матриксе митохондрий должна поддерживаться достаточная концентрация АДФ. Эти заряженные молекулы не могут самостоятельно пройти через липидный слой мембран. Внутренняя мембрана непроницаема для заряженных и гидрофильных веществ, но в ней содержится определённое количество транспортёров, избирательно переносящих подобные молекулы из цитозоля в матрикс и из матрикса в цитозоль.

В мембране есть белок АТФ/АДФ-антипор-тер, осуществляющий перенос этих метаболитов через мембрану (рис. 6-16). Молекула АДФ поступает в митохондриальный матрикс только при условии выхода молекулы АТФ из матрикса.

Движущая сила такого обмена — мембранный потенциал переноса электронов по ЦПЭ. Расчёты показывают, что на транспорт АТФ и АДФ расходуется около четверти свободной энергии протонного потенциала. Другие транспортёры тоже могут использовать энергию электрохимического градиента. Так переносится внутрь митохондрии неорганический фосфат, необходимый для синтеза АТФ. Непосредственным источником свободной энергии для транспорта Са²⁺ в матрикс также служит протонный потенциал, а не энергия АТФ.

Свободное окисление. Разобщители дыхания и фосфорилирования. Термогенез.

В. Разобщение дыхания

И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

Некоторые химические вещества (протонофоры) могут переносить протоны или другие ионы (ионофоры) из межмембранного пространства через мембрану в матрикс, минуя протонные каналы АТФ-синтазы. В результате этого исчезает электрохимический потенциал и прекращается синтез АТФ. Это явление называют разобщением дыхания и фосфорилирования. В результате разобщения количество АТФ снижается, а АДФ увеличивается. В этом случае скорость окисления NADH и FADH₂ возрастает, возрастает и количество поглощённого кислорода, но энергия выделяется в виде теплоты, и коэффициент Р/О резко снижается. Как правило, разобщители — липофильные вещества, легко проходящие через липидный слой мембраны. Одно из таких веществ — 2,4-ди-нитрофенол (рис. 6-17), легко переходящий из ионизированной формы в неионизированную, присоединяя протон в межмембранном пространстве и перенося его в матрикс.

-некоторые лекарства, например дикумарол — антикоагулянт или метаболиты которые образуются в организме, билирубин -продукт катаболизма гема (см. раздел 13), тироксин — гормон щитовидной железы (см раздел 11). Все эти вещества проявляют разобщающее действие только при их высокой концентрации.

Свободное окисление.Разобщители дыхания и фосфорилирования.Термогенез.

Разобщители дыхания и фосфорилирования-некоторые химические в-ва ,переносящие протоны и другие ионы из межмембранного пространства в матрикс,минуя протонные каналы АТФ-синтазы ,в результате чего исчезает электрохимический потенциал и прекращается синтез АТФ.

-далее АТФ снижается,АДФ увеличивается.Скорость окисления НАД Н и ФАД Н2 возрастает.Возрастает и кол-во поглощаемого кислорода,но энергия выделяется в виде тепла и коэффициент р/о снижается.

Разобщители-липофильные в-ва ,легко проходящие через липидный слой мембран(2,4-динитрофенол)

Термогенез-процесс поддерживающий тепло в организме

-термогенин -разобщающий блок

-при охлаждении стимулирует освобождение норадреналина из окончания симпатических нервов,далее топливо и регулятор -разобщение дыхания и фосфорилирования.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 271; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!