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

0 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

38605. Види взаємодії людини з природним середовищем та їх наслідки у звязку з забрудненнями стічними водами ПАТ Сєверодонецьке Обєднання Азот 946.5 KB
  Головна ж теоретична і практична задача екології розкрити загальні закономірності організації життя і на цій основі розробити принципи раціонального використання природних ресурсів в умовах все зростаючого впливу людини на біосфер Взаємодія людського суспільства і природи стало однією з найважливіших проблем сучасності оскільки положення яке складається у відносинах людини з природою часто стає критичним: вичерпуються запаси прісної води і корисних копалин нафти газу кольорових металів тощо погіршується стан ґрунтів водного і...
38606. Разработка метода синтеза третбутилзамещенных хиноксалинопорфиразинов 580.5 KB
  В дипломе представлен обзор литературы об особенностях комплексных соединений природных и синтетических порфиринов, о строении и спектральных свойствах, а также о способах синтеза фталоцианина и его структурных аналогов, экспериментальная часть и обсуждение результатов.
38607. ВПЛИВ ТРИВОЖНОСТІ НА ПРОЯВИ ОБМАНУ У ДОШКІЛЬНОМУ ВІЦІ 2.28 MB
  У нашому дослідженні під тривогою розуміється психічний стан, що виникає в ситуаціях невизначеної небезпеки, функціональне попередження про можливу небезпеку і спонукання людини до дослідження оточуючої дійсності з метою виявлення загрозливих об’єктів (за В. Вікторовою).
38608. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ЮНЫХ ОРИЕНТИРОВЩИКОВ 12 – 13 ЛЕТ 3.77 MB
  С помощью карты начальник дистанции планирует трассы оборудует их на местности. Все спортивные карты должны оформляться в условных знаках и обладать определенными качествами: точность информативность объективность читаемость и полнота содержания Зубков С. У спортивной карты можно выделить две функции. Его применение служит двум целям – ориентирование карты и выдерживание направления на местности.
38610. Гидрохимия кислых рудничных вод и геохимия донных отложений Медногорской геотехнической системы (Южный Урал) 1.42 MB
  Пыль из объединенного дымохода Медногорского медно-серного комбината состоит из пирита, халькопирита, станнина, Cu-Zn-шпинели, кварца и алюмосиликатов. Аэральные потоки тяжелых металлов в виде тонкодисперсной пыли при депонировании в почвах формируют техногенные геохимические аномалии, пространственное положение которых определяется, главным образом, розой ветров.
38611. Проектирование предприятия по обработке мясных продуктов в поселке Торбеево, Торбеевского района, Республики Мордовия 226 KB
  Эффективность производства мяса и мясных продуктов в значительной мере зависит от региона вида и породы животного условий их кормления и содержания а также от термической оснащенности мясоперерабатывающих предприятий. Химический состав и энергетическая ценность мяса представлены в таблице 1. Таблица 1 – Химический состав и энергетическая ценность мяса Ассортимент продукции.2 Требования к качеству готовой продукции Химический состав мяса зависит от вида пола возраста породы упитанности животных и части туши.
38612. Цифровой звук в мультиплексах 2.31 MB
  Использование в звукочитающих системах кинопроекторов фотоэлемента делало наиболее предпочтительной фонограмму, состоящую из металлического серебра чёрно-белой киноплёнки. Появление цветного кино на многослойных киноплёнках заставило искать способы улучшения качества фонограммы, поскольку изображение таких киноплёнок состоит из красителей
38613. Выполнение отделочных строительных работ на оконных заглушинах из кирпича 198 KB
  Расчетнопояснительная записка на тему: выполнение отделочных строительных работ на оконных заглушинах из кирпича. Подготовка объекта к отделочным строительным работам 2. Выполнение штукатурных работ. Выполнение малярных работ.