5.Сущность хемиосмотической теории Митчелла.

Важнейшие исследования в разработке этой теории проведены советским ученым В.П. Скулачевым и английским исследователем П. Митчеллом. Сторонники хемиосмотической теории считают, что дыхание и фосфорилирование сопряжены между собой на внутренней мембране митохондрий. Эта сопряженность обусловлена системой трансмембранного перемещения электронов и протонов. Неразрывная взаимосвязь движения электронов по цепи дыхательных ферментов и протонов и протонов через мембрану митохондрий в конечном итоге на кислород представляет собой центральное звено дыхания и сопряженного с ним фосфорилирования. В этом процессе ведущую роль играет энергия возбужденных электронов, благодаря которой происходит перемещение («перекачивание») протонов с матрикса на наружную поверхность мембраны митохондрий, а электроны переносятся на убихинон к внутренней поверхности мембраны. Передвижение протонов и электронов приводит к накоплению протонов на наружной поверхности мембраны и уменьшению их в матриксе, что обусловливает возникновение положительного заряда на наружной поверхности мембраны и отрицательного на её внутренней поверхности. Так возникает электрохимический потенциал, состоящий из разницы концентрации ионов Н⁺ и разницы электрического потенциала. Энергия электрохимического потенциала используется для биосинтеза АТФ. При этом протоны проходят через протонный канал F₀ мембраны митохондрий к белковому комплексу F₁, что приводит к уменьшению величины электрохимического потенциала и трансформации его энергии для образования АТФ из АДФ (см. таблицу «Трансмембранный перенос электронов и протонов») и неорганического фосфата. Энергия электрохимического потенциала используется также для транспорта ионов, в частности, ионов Мg²⁺, Са²⁺, что очень важно для функции нервной системы и мышц.