- •ЛЕКЦИЯ № 6
- •Понятие об энергообмене
- •Способы извлечения энергии из пищевых веществ
- •Общая схема биологического окисления (окислительного фосфорилирования)
- •Строение митохондрий
- ••Комплексы 1, 2, 3, 4 локализованы во внутреннем слое цитоплазматической мембраны и представляют
- •Кофермент НАДН водорастворим и поэтому локализован в цитоплазме
- •Комплекс 1- НАДН-убихинон оксиредуктаза
- •Флавиновые основания
- •Убихинон –убихинол
- •Иллюстрация хемиосмотической теории Митчелла
- •Комплекс 3 –убихинон – цитохром с оксиредуктаза
- •Цепь последовательного переноса електронов по системе цитохромов:
- •Цитохром с оксиредуктаза
- •Комплекс 4 – цитохром с оксидаза
- •Дыхательная цепь
- ••Экспериментально подтверждено, что процесс
- •Строение АТФ-синтетазы
- •Общая схема образования энергии за счет циркуляции протонов
- •Расположение пунктов сопряжения в цепи дыхательных ферментов
- •Усадьба Питера Митчелла, работа в домашней лаборатории
- •Согласно представлениям Митчелла:
- •Разобщители дыхания и фосфорилирования
- •Доказательства гипотезы Митчелла
ЛЕКЦИЯ № 6
Электронотранспортные цепи
Биологическое окисление и окислительное фосфорилирование
Понятие об энергообмене
•Показано, что 0,02 % солнечной энергии запасается растениями (аутофторами) в форме углеводов.
ж
•Человек и животные организмы, использующие солнечную энергию для своей жизнедеятельности в виде пищевых веществ, называются гетерофторами.
При этом до 60% энергии рассеивается в виде тепла, а часть запасается в виде АТФ.
•Основной биологический смысл энергообмена состоит в том, чтобы мобилизовать скрытую в органических веществах энергию и направить ее на осуществление биосинтеза компонентов клетки и на другие энергозависимые процессы.
Способы извлечения энергии из пищевых веществ
•1. Анаэробный процесс гликолиза углеводов.
•2. Аэробный процесс биологического окисления особенностью которого является многократность передачи Н+ и ē от одного
соединения (донора) к другому (акцептору). Это обеспечивает постепенное высвобождение энергии: без взрыва и пламени, в водной среде, при нормальном давлении.
Общая схема биологического окисления (окислительного фосфорилирования)
Строение митохондрий
Крист
Кристы
ы
Межмембранное пространство ММежмембранное
Матрикс
В
Внешняя мембрана Внутренняя
Внутренняямембрана мембрана
Схема переноса е и Н+ по электронотранспортной цепи и протонной АТФ- синтетазы
Внутренняя мембрана митохондрий |
матрикс |
ФМН
Q10
флавины
Цитохром с-оксидаза
АТФ- синтетаза
протонная
•Комплексы 1, 2, 3, 4 локализованы во внутреннем слое цитоплазматической мембраны и представляют собой белки (липопротеиды). Белки содержат до 40 полипептидных цепей (субъединиц) с массой до 1 млн дальтон. Белки являются ферментами – дегидрогеназами. Ферменты качестве простетической группы содержат
кофакторы (коферменты). К ним относят
НАДН, флавины, убихинон и цитохромы.
Ферменты могут перемещаться во внутреннем слое фосфолипидов, так, что коферменты встречаются, при этом между ними происходит перенос электронов.
Кофермент НАДН водорастворим и поэтому локализован в цитоплазме
Окисление
+ 2 Н+ , + 2 е
НАДН |
НАД+ |
От НАДН протоны переносятся на внешнюю сторону цитоплазматической мембраны, а электроны передаются флавиновым основаниям.
Комплекс 1- НАДН-убихинон оксиредуктаза
Матрик |
Матрикс |
Матрикс |
|
с |
|
Флавиновые основания
Флавиновые основания способны обратимо восстанавливатьсяФла ин и окисляться
-2 Н+, -2 е