Окислительное фосфорилирование
Протекает на внутренней мембране митохондрий
Электро
Окисления Химический Фосфорилирования
потенциал
МЕЖМЕМБРАННОЕ ПРОСТРАНСТВО
Комплекс I Комплекс III Комплекс IV
nН+ |
|
|
nН+ |
|
|
nН+ |
|
|
|
|
|||
-0,30В |
+0,04В |
+0,23В |
+0,25В |
+0,55В |
||
ФМН |
е- |
е- |
B |
B е- |
е- |
a |
a |
|
5 FeS |
|
|||||||
Q |
QН2 |
562 |
562 |
C |
a3 |
a3 |
|
|
|
B566 |
B566 |
|
|||||
|
|
|
C1 |
C1 |
|
Cu2+ |
Cu2+ |
|
|
|
|
FeS |
FeS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
½О |
½О * |
АТФ |
НАДН2 НАД+ |
nН2О |
nОН- |
|
|
|
2 |
2 |
синта |
|
|
|
+0,82В |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
за |
|
-0,32В |
Комплекс II |
|
|
|
|
Н2О |
||
|
|
|
|
|
||||
|
МАТРИКС |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Фн + АДФ АТФ
окисление
КомплексΙ |
комплексΙΙΙ |
комплексΙV |
|
Межмембранное пространтво |
|
|
|
В562 |
В562 |
|
|
а |
а |
|
ФМН |
Q |
В566 |
C |
|
Н+ |
|||
В566 |
С1 |
|
а3 |
а3 |
||||
5FеS |
|
С1 |
FeS |
|
Сu2+ Сu2+ |
|
||
|
ФАД |
FeS |
|
|
|
|
ē |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FeS |
|
|
|
|
|
|
|
НАД+ НАДН2 |
|
|
|
½О2 |
½О * |
АТФ |
||
|
сукцинатфумарат |
|
синтетаза |
|||||
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
КомплексΙΙ |
|
матрикс |
Н2О |
|
|||
α-КГ |
-КГ |
|
|
|
Фн + АДФ АТФ |
|||
сукцинилКоА |
|
|
|
|
||||
малат |
ЩУК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Н+ |
|
|
|
|
2Н+ |
|
Н+ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
е |
|
|
|
е |
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
, |
2 |
|
|
|
|
|
|
, |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
Н |
|
|
|
|
Ф |
М |
|
S |
2 |
Н |
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
e |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Н |
F |
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
||
НАДН2 |
|
|
|
НАД+ |
|
Н2О |
|
ОН- |
О2 2О2- |
|
|
|
||||||
S |
|
|
|
|
SH2 |
|
Глюкоза |
|
Фн + АДФ |
Н+ |
АТФ |
|||||||
|
|
|
|
|
Углеводы |
Н2О |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ
Межмембранное пространст
Н+ |
Н+ |
Н+ |
матрикс + |
+ |
+ |
+ |
Химический потенциал Электрический потенциал 160м
60мВ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ 220мВ
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
Межмембранное пространство
ē |
Н+ |
Н+ |
Н+ Н+ |
АДФ+ФН |
|
матрикс |
АТФ |
|
Модель F1 и F0 компонентов АТФ- синтазы – молекулярной машины
a, b, альфа, бета и дельта
субъединицы
образуют статор машины
с, гамма и
ипсилон
субъединицы образуют ротор
Сопряжение и разобщение Окислительного фосфорилирования
ē
разобщение
Н+
Н+
Н+
ПРОТОНОФОР
АДФ+ФН |
Н+ |
|
|
АТФ |
|
сопряжение
|
Разобщители дыхания и |
|
||
|
фосфорилирования |
|
||
Н+ |
Н+ |
|
Н+ |
|
ПРОТОНОФОРЫ |
ИОНОФОРЫ |
R-СООН |
||
|
||||
R-СОО- |
|
|||
|
|
Н+ |
|
|
2,4-Динитрофенол
•2,4-динитрофенол является классическим разобщителем окислительного фосфорилирования. При действии на митохондрии стимулирует их дыхание, но ингибирует сопряженное с ним фосфорилирование, т.е. синтез АТФ из АДФ и фосфата.
Дыхательный контроль
- Зависимость интенсивности дыхания митохондрий от концентрации АДФ.
В результате дыхательного контроля скорость синтеза АТФ соответствует потребностям клетки в энергии.
Общее содержание АТФ в организме 30— 50 г Молекула АТФ «живёт» меньше минуты.
В сутки у человека синтезируется 40—60 кг АТФ и столько же распадается.