Полная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с НАД.

 

Укороченная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с ФАД

 

• Порядок компонентов дыхательной цепи

 

обусловлен величиной ихred-oxпотенциалов.

 

•.

Окислительно-

 

Восстановительный потенциал

 

*Выражается в вольтах;

 

*Чем отрицательнее E₀´, тем меньше сродство к электронам;

 

*Связан с изменением свободной энергии системы *E₀´ - табличная величина

 

*В дыхательной цепи E₀´ изменяется от -0,32В до +0,81В

 

• -0,32 характерно для НАД⁺ + 2H⁺+ 2ē → НАДН₂ (НАД⁺/НАДН₂)

 

• +0,81 характерно для ½ О₂ + 2H⁺+ 2ē → H₂О (О₂/О^2-)

Изменение редокс-потенциала и свободной энергии при транспорте электронов по

 

Дыхательной цепи

 

G^‘₀

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.

 

• Процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии переноса электронов в дыхательной цепи называется ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ.

 

• СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ - это процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии распада какого-либо субстрата.

В основной дыхательной цепи выделяю-тся 3 пункта, где может образоваться АТФ:

 

1.НАД® KоQ

 

2.ЦИТ. b ® ЦИТ. с

 

З.ЦИТ. а ® ЦИТ. а3

 

• НАДН2 — 3 АТФ

 

• ФАДН2 — 2 АТФ

МЕХАНИЗМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

 

Теория ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

 

Питер МИТЧЕЛЛ, 1961

 

ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

 

Через 17 лет П. Митчелл был удостоен Нобелевской премии

Основные положения

 

теории:

 

Мембрана митохондрий в норме не проницаема для протонов.

В процессе транспорта электронов

 

протоны «перекачиваются» в межмембранное пространство - образуется электрохимический потенциал.

 

Обратный транспорт протонов в матрикс митохондрий сопряжен с синтезом АТФ.

 

Процесс транспорта электронов происходит во внутренней мембране, где расположены ферменты ЦПЭ.

 

Реакции окисления субстратов происходят в матриксе митохондрий.

 

Протоны переносятся в межмембранное пространство, а электроны продвигаются по дыхательной цепи.

 

 

Во время тканевого дыхания создаётся ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ потенциал:

 

 

• концентрационный (протонный)

 

• разности потенциалов (электрический)

 

При этом наружная сторона внутренней мембраны заряжается «+»,

 

а внутренняя «-». Т. е. создается градиент концентрации протонов.

• Электрический и концентрационный потенциал составляют ПРОТОНДВИЖУЩУЮ силу, которая перемещает протоны обратно в матрикс митохондрий.

 

• Через протонные каналы, образованные

 

ферментом- АТФ-СИНТАЗОЙ. АДФ + Н3РО4 → АТФ

 

Протоны проходят обратно в матрикс,

 

при этом активность АТФ-синтазыповышается

 

Образуется АТФ.

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ:

 

Целостность мембраны - непроницаемость её для протонов.

Наличие специальных каналов.

Движение протонов в матрикс сопровождается выделением энергии, используемой для синтеза АТФ.

В обычных условиях процессы окисления

 

И фосфорилирования сопряжены и сопровождаются синтезом АТФ.