66.Основные компоненты и их последовательность расположения в митохондриальной электрон-транспортной цепи. Суммарная схема работы этц дыхания.

ЭЛЕКТРОН-ТРАНСПОРТНАЯ ЦЕПЬ ДЫХАНИЯ

Энергия, которая освобождается при разрушении дыхательного субстрата, запасается частично в виде АТФ, а частично в виде восстановленных коферментов (НАДН, НАДФН и ФАДН2).

В результате гликолиза в анаэробных условиях образуются 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАДН; при последовательном осуществлении гликолиза и цикла Кребса в аэробных условиях –

4 молекулы АТФ, 10 молекул НАДН и 2 молекулы ФАДН2.

Во время глиоксилатного цикла образуется 1 молекула НАДН.

При разрушении глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном окислительном цикле образуется 12 молекул НАДФН.

Электрон-транспортная цепь (ЭТЦ) расположена к кристах митохондрий.

Большинство её компонентов белки, которые объеденены в сложные белковые комплексы, переносящие электроны.

Эти белковые переносчики электронов изменяют свое окисленное и восстановленное состояние – выступают в роли доноров и акцепторов электронов.

Свободная энергия электронов уменьшается на их пути по ЭТЦ. Цепь заканчивается восстановлением O2, что приводит к формированию H2O.

Во время дыхания большая часть энергии течет в следующем направлении:

Глюкоза - НAДH – ЭТЦ – протон-движущая сила – АТФ

Около 40% энергии молекулы глюкозы переносится на АТФ в ходе клеточного дыхания, производя суммарно 38 АТФ.

Дыхательная цепь митохондрий включает в себя четыре основных мультиэнзимных комплекса и два небольших по молекулярной массе компонента: убихинон и цитохром с.

-Комплекс I переносит электроны от НАД(Ф)Н к убихинону Q.

-Комплекс II катализирует окисление сукцината убихиноном

- Комплекс III переносит электроны восстановленного убихинона к цитохрому с1, т. е. функционирует как убихинон – цитохром с-оксидоредуктаза.

- В комплексе IV электроны переносятся от цитохрома с к кислороду, т. е. этот комплекс является цитохром с – кислород-оксидоредуктазой (цитохромоксидаза).

В состав цепи входят белки трех типов:

– флавопротеины, содержащие в качестве простетической группы флавинмононуклеотид (ФМН) или флавинадениндинуклеотид (ФАД);

– цитохромы, содержащие в качестве простетической группы гемы;

– железосеропротеины, в которых простетическая группа состоит из негемового железа, связанного комплексно с неорганической серой или серой цистеина.

67.Характеристика комплексов I и II этц дыхания.

Комплекс I переносит электроны от НАД(Ф)Н к убихинону Q.

Его субстратом служит молекула внутримитохондриального НАДН, который восстанавливается в цикле Кребса.

В состав комплекса входит флавиновая ФМН-зависимая НАД(Ф)Н – убихинон-оксидоредуктаза, содержащая три железосерных центра (FeSN1–3).

При встраивании в искусственную фосфолипидную мембрану этот комплекс функционирует как протонная помпа.

К(I) – один из наиболее крупных макромолекулярных комплексов в клетке эукариот.

Содержит более 40 различных полипептидов, кодируемых как митохондриальным, так и ядерным генами.

НАДН-связывающий участок находится на стороне митохондриального матрикса.

Флавин-мононуклеотид (ФМН) связан в комплексе нековалентно. Он принимает 2 электрона от НАДН.

Несколько железосерных комплексов переносят по одному электрону к центру связывания убихинона.

Комплекс II катализирует окисление сукцината убихиноном.

Эту функцию выполняет флавиновая (ФАД-зависимая) сукцинат – убихинон-оксидоредуктаза,

в состав которой входят три железосерных центра (FeS1–3).

Другое название комплекса II, К(I), – сукцинат дегидрогеназа

ФАД принимает 2 электрона от сукцината.

Электроны переносятся по одному через железо-серные центры на убихинон, который как и в К(I), восстанавливается до убихинола QH2

Сукцинат---- сукцинат дегидрогеназа----фумарат.