- •Биоэнергетика мембран: основные понятия
- •Мембраны с точки зрения биоэнергетики
- •В каждой клетке есть плазматическая мембрана (плазмалемма), которая ограничивает содержимое клетки от наружной
- •Функции биологических мембран
- •Среди энергопреобразующих мембран, наибольшее биологическое значение имеют: 1)Внутренняя мембрана митохондрий 2)Внутренняя (цитоплазматическая) мембрана
- •Проницаемость биомембран
- •Пассивный и активный транспорт
- •Активный транспорт идет против градиента концентрации или заряда, поэтому активный транспорт требует притока
- •Протонные
- •ΔμΗ вычисляется в джоуль/моль.
- •1й закон биоэнергетики по Скулачеву
- •Гликолиз
- •Дыхание
- •У бактерий дыхание или анаэробное расщепление питательных веществ дает не ΔμΗ, а ΔμNa,
- •У морских бактерий осмотическая работа поддерживается за счет ΔμNa, а у пресноводных –
- •2й закон
- •Энергетика бактерий (морские аэробные бактерии)
- •Энергетика растительной клетки
- •Энергетика животной клетки
- •3й закон
- •Взаимопревращения АТФ, ΔμNa и ΔμН осуществляются специальными ферментами:
ΔμΗ вычисляется в джоуль/моль.
Для перевода в вольты, это значение делят на F - число Фарадея .
Полученное значение П. Митчел предложил называть протон-движущей силой
Натрий-движущая сила
S - sodium
1й закон биоэнергетики по Скулачеву
Живая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения полезной работы. Она сначала превращает их в одну из трех конвертируемых форм энергии («энергетических валют»), а именно: в АТФ, протонный или натриевый потенциал, которые затем расходуются для осуществления различных энергоемких процессов.
Гликолиз
Дыхание
При дыхании источником энергии тоже будет АТФ, но сначала образуется ΔμΗ, а затем ΔμΗ израсходуется для синтеза АТФ.
Фотосинтез
У бактерий дыхание или анаэробное расщепление питательных веществ дает не ΔμΗ, а ΔμNa, который расходуется затем на совершение работы.
В животной клетке ΔμNa образуется в плазмалемме за счет энергии АТФ и расходуется на аккумуляцию различных веществ в протоплазме – происходит перенос веществ в область с большой концентрацией – совершается
У морских бактерий осмотическая работа поддерживается за счет ΔμNa, а у пресноводных – за счет ΔμН.
Химическая работа (синтез химических соединений) совершается за счет АТФ.
Терморегуляция – тепловая энергия – за счет ΔμН.
Механическая работа у бактерий (вращение жгутиков) – ΔμNa или ΔμН.
2й закон
Любая живая клетка всегда располагает как минимум двумя "энергетическими валютами": водорастворимой (АТФ ) и связанной с мембраной (
либо ).
Энергетика бактерий (морские аэробные бактерии)
У пресноводных отсутствуют (5) и (6)