Ферменти біологічного окиснення в мітохондріях: піридин-, флавінзалежні дегідрогенази, цитохроми.
Пиридинзависимые дегидрогеназы обычно являются первичными акцепторами водорода и передают его на флавинзависимые дегидрогеназы. С флавинзависимых дегидрогеназ через убихинон (кофермент Q), на котором происходит разделение водорода на протоны и электроны, далее на систему ци-тохромов передаются только электроны. Последним звеном дыхательной цепи выступает цитохромоксидаза (комплекс цитохрома, в его состав входят ионы меди, которые также участвуют в переносе электронов), которая передает электроны непосредственно на кислород, активируя его. Образовавшийся активный ионизированный кислород взаимодействует с двумя протонами водорода из матрикса с образованием воды. Перенос водорода от субстрата к кислороду с участием ферментов дыхательной цепи сопровождается выделением энергии, которая аккумулируется в фосфатных связях АТФ. Таким образом, универсальным источником энергии для митохондрий является водород.
Будова та роль залізовмісних ферментних систем у тканинному диханні (біологічному окисленні).
Цитохромы представляют собой железосодержащие клеточные пигменты, причем восстановленный цитохром содержит двухвалентное железо в геминовой группе, а окисленный — трехвалентное. Система окислительных ферментов тканевого дыхания завершается также железосодержащим ферментом — цитохромоксидазой, окисляющей цитохромы и способной реагировать непосредственно с кислородом, который окисляет двухвалентное железо этого фермента в трехвалентное.
|
|
|
Цитохромы b, c1 и с выполняют функцию промежуточных переносчиков электронов, а цитохром аа3 (цитохромоксидаза) является терминальным дыхательным ферментом, непосредственно взаимодействующим с кислородом. Окисленная форма цитохромоксидазы (Fe3+) принимает электроны от восстановленного цитохрома с, переходя в восстановленную форму (Fe2+), которая затем вновь окисляется в Fe3+-форму молекулярным кислородом. Образовавшийся "активный" кислород присоединяет два протона из окружающей среды, в результате чего и образуется молекула воды.
Сучасна теорія біологічного окиснення. Послідовність компонентів дихального ланцюга мітохондрій. Молекулярні комплекси внутрішніх мембран мітохондрій.
Теория: Согласно СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ БИООКИСЛЕНИЯ в нашем организме окисление может происходить двумя способами:
1. Путем отнятия водорода от окисляемого субстрата: сюда относятся МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ и ВНЕМИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ОКСИДАЗНОГО ТИПА.
2. Путем присоединения кислорода к окисляемому субстрату - так происходит внемитохондриальное ОКИСЛЕНИЕ ОКСИГЕНАЗНОГО ТИПА (старое название - МИКРОСОМАЛЬНОЕ окисление).
|
|
|
Компоненты дыхательной цепипогружены в двойной липидный слой. Речь идет о большом числе ферментов, коферментов и простетических групп, различных дегидрогеназ и транспортных систем, участвующих в переносе электронов и водорода. Белковые компоненты могут быть выделены из мембраны. Важнейшие из компонентов, участвующих в окислении водорода-это флавопротеины, железосерные белки, хи-ноны и цитохромы. Среди компонентов дыхательной цепи обнаружены также убихинон ( ко-энзим Q) и белки, содержащие негемовое железо, так называемые железосерные белки. Детальное расположение компонент дыхательной цепи в сопрягающих мембранах митохондрий еще не установлено. Современные экспериментальные данные согласуются с предположением, что комплекс цитохромоксидаза пронизывает всю толщу мембраны. При этом цитохром а3 обращен к матриксу, а цитохрои z - к внешней стороне мембраны. На внутренней стороне сопрягающей мембраны, по-видимому, также находятся цитохромы b и флавиновая часть компонента цепи дыхания. На внешней стороне сопрягающей мембраны находятся цитохромы ct и с. Молекула цитохрома с имеет размеры 30, 34 и 34 А и сравнительно легко отделяется от мембраны, что подтверждает ее поверхностное расположение. Одним из компонентов дыхательной цепи митохондрий является коэнзим Q, или убихинон. Это соединение способно к редокс-превраще-ниям и присутствует в митохондриях в количествах, более чем на порядок превышающих содержание ферментов дыхательной цепи. Коэнзим Q акцептирует электроны от дегидрогеназ, локализованных во внутренней мембране митохондрий ( сукцинат - и НАДН-дегидроге-назы), и передает их комплексу III. Реакция переноса электронов и протонов с участием коэнзима Q в комплексе III сопровождается высвобождением энергии, достаточной для синтеза одной молекулы АТФ. Компоненты дыхательной цепи располагаются в порядке возрастания окислительно-восстановительных потенциалов. Кроме цитохромов в дыхательную цепь входят молекулы флавин-мононуклеотида, железосерные белки, молекулы убихинона и некоторые другие белковые молекулы. Наружная мембрана не содержит компоненты дыхательной цепи. С ней связаны ферменты, участвующие в удлинении молекул насыщенных жирных кислот, а также ферменты, катализирующие окисление, не связанное с синтезом АТФ, например моноаминоксидаза и некоторые другие.
|
|
|
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 610; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!