93767

Структура дыхательной цепи митохондрий, генерация в ней АТФ

Доклад

Биология и генетика

Первый кофермент – НАД. Он принимает ионы водорода и электроны от субстрата S-H2, находящегося за пределами дыхательной цепи. Акцептором их является атом углерода никотинамида, находящийся в 4-м положении. Образовавшийся НАД-Н2 передает ионы водорода и электроны ФМН, где они присоединяются к атомам азота изоалаксозинового цикла.

Русский

2015-09-06

17.6 KB

2 чел.

Структура дыхательной цепи митохондрий, генерация в ней АТФ. 

Строение дыхательной цепи митохондрий На внутренней мембране этих органоидов локализовано 8 оксидоредуктаз, коферменты которых располагаются последовательно в следующем порядке:

Ц и т о х р о м ы

S-H2 2е- НАД 2е- ФМН 2е- убихинон 2е- Ц.b 

2Н+ 2Н+ 2Н+ 2Н+

 Н2О   

-------------------- АТФ ----------------- АТФ

2е- Ц.c1 2е- Ц.c 2е- Ц.a 2е- Ц.a3 2е-

 ½ О2

АТФ

Первый кофермент – НАД. Он принимает ионы водорода и электроны от субстрата S-H2, находящегося за пределами дыхательной цепи. Акцептором их является атом углерода никотинамида, находящийся в 4-м положении. Образовавшийся НАД-Н2 передает ионы водорода и электроны ФМН, где они присоединяются к атомам азота изоалаксозинового цикла. От ФМН-Н2 ионы водорода и электроны переходят на убихинон. Первые из них временно остаются на убихиноне и в дальнейшем, соединяясь с атомом активированного кислорода, образуют молекулу воды. От убихинона електроны передаются на цитохром b, присоединяясь к атому железа гема, который меняет свою валентность с 3 на 2.. От цитохром b они перемещаются последовательно на цитохромы с1, с, а и а3. При каждом таком переходе электрона от одного фермента дыхательной цепи митохондрий к другом происходит постепенная потеря энергии и на цитохром а3 (цитохромоксидазу) переходит лишь остаток ее. Последний передается на молекулу кислорода, поступившую в клетку через кровь из легких, активируя ее. Активированный кислород после этого соединяется с ионами водорода, отщепившимися от убихинона и образуется вода, конечный продукт биологического окисления. Генерации АТФ ферментами дыхательной цепи митохондрий. Каждые два фермента дыхательной цепи митохондрий образуют редокс-пару. Между ними имеются определенный окислительно-восстановительный отенциал (ОВП), э.д.с., выражающаяся в вольтах. В процессе переноса электронов происходит постепенное увеличение ОВП. У НАД он равен -0,32 в, у кислорода - +0,81 в. Генерация АТФ в дыхательной цепи митохондрий происходит на тех участках ее, где различие в ОВП между компонентами редокс-пары составляет не менее 0,2 в. Таких участков 3: 1) между НАД и ФМН; 2) между цитохромами b и c1; 3) между цитохромами а и а3.Поэтому при окислении ферментами дыхательной цепи митохондрий одной молекулы НАД-Н2 генерируется 3 молекулы АТФ. Если же окисляется ФАД-Н2, то ионы водорода и электроны передаются от него на ФМН, минуя первый пункт генерации АТФ, между НАД и ФМН. Поэтому произойдет генерация только двух молекул АТФ. Согласно теории П. Митчелла, энергия, отдаваемая электронами при прохождении через эти участки дыхательной цепи, используется для перемещения положительно заряженных ионов водорода из внутреннего пространства митохондрий (матрикса) в пространство между внутренней и наружной мембранами их, т.е. на наружную поверхность внутренней мембраны этих органоидов (ВММ). Вследствие этого на последней накапливается избыток ионов водорода. При этом на внутренней поверхности ВММ содержится избыток отрицательно заряженных электронов. Поэтому создается разница потенциалов между наружной и внутренней поверхностями ВММ (мембранный потенциал). Из-за наличия этого потенциала ионы водорода стремятся вернуться обратно в матрикс. Для этого они использую специальный канал, расположенный внутри фермента протонная АТФ-аза, расположенная на ВММ. Во время прохождения через этот канал ионов водорода выделяется энергия, которая используется для генерации из АДФ и фосфорной кислоты АТФ (окислительного фосфорилирования). Следовательно протонная АТФ-аза функционирует как АТФ- синтетаза.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22875. Влияние вредных привычек на состояние здоровья человека 96.5 KB
  Возможно формирование психической зависимости от алкоголя: влечение к алкоголю и чувствопсихологического комфорта в состоянии опьянения. Лица с начальными признаками алкоголизма им свойственны наличие психической зависимости отсутствие при передозировке алкоголя рвотного рефлекса и чувства отвращения к спиртному по утрам переход к эпизодическому но при этом длительному потреблению появление способности организма к нормальному функционированию при потреблении спиртных напитков отсутствие торможения при потреблении алкоголя и...
22876. Физиология организма человека. Стресс, его роль в адаптации че 70 KB
  Стресс его роль в адаптации человека к социальной и трудовой деятельности. Понятие о стрессе как об общем адаптационном синдроме учение о стрессе Г. Сущность психогенного стресса и его влияние на человека. Степень развития интеллекта; Способность контролировать свои эмоции и поведение в различных ситуациях; Способность справляться со стрессом.
22877. Дійсний простір n – вимірних векторів 40 KB
  Для векторів вводимо дві операції додавання та множення на скаляри. Під сумою двох векторів a=α1 α2 αn і b=β1 β 2 βn будемо розуміти вектор ab=α1β1 α2 β2 αn βn. Неважко перевірити що операція додавання векторів має такі властивості: .
22878. Лінійно залежні та лінійно незалежні системи векторів 20.5 KB
  Системою векторів в просторі Rn будемо називати будьяку скінчену послідовність векторів Нехай a1 a2 am є Rn Нехай a1 a2 am є Rn деяка система векторів α1 α2 αm є R система скалярів. Тоді вектор a= α1a1α2a2αmam називається лінійною комбінацією системи векторів a1 a2 am. Зрозуміло що тривіальна лінійна комбінація будьякої системи векторів рівна 0.
22879. Властивості лінійно залежних та лінійно незалежних систем векторів 22.5 KB
  Якщо до системи входить  то система лінійно залежна. Лінійна комбінація нетривіальна оскільки коефіцієнт при  дорівнює 1 отже система лінійно залежна. Система векторів лінійно залежна тоді і тільки тоді коли принаймні один з векторів системи лінійно виражається через інші.
22880. Дії над комплексними числами 1.04 MB
  Тоді . Нехай комплексне число тоді комплексноспряженим до нього назвемо число . Скористаємося правилом множення комплексних чисел: Розглянемо випадок коли тоді . Нехай `відповідає комплексному числу позначимо через довжину вектора а через кут який утворює цей вектор з додатним напрямком осі тоді тригонометрична форма комплексного числа.
22881. Еволюція поняття числа 135 KB
  В основі всіх числових множин лежить натуральний ряд чисел. Відомо що діагональ квадрата в такому випадку рівна Покажемо що не є раціональним числом. Кожне дійсне не раціональне число можна записати у вигляді нескінченного періодичного десяткового дробу. Відрізок ділимо на 10 різних частин за беремо число яке на 1 менше за номер відрізка на якому знаходиться число .
22882. Формула Муавра 74 KB
  Доведемо що формула Муавра вірна для будьяких цілих степенів. Приклад застосування формули Муавра Виразити і через . За формулою Муавра маємо а з іншого боку за формулою Бінома: прирівняємо дійсні та уявні частини:.
22883. Тригонометрична форма комплексного числа 64 KB
  Нехай `відповідає комплексному числу позначимо через довжину вектора а через кут який утворює цей вектор з додатним напрямком осі тоді тригонометрична форма комплексного числа. Назвемо модулем комплексного числа а аргумент комплексного числа якщо то аргумент не визначається. Нехай тоді Для даного комплексного числа його модуль визначається точно а аргумент з точністю до періода.