1. ГЛАВНАЯ >
  2. ПРЕДМЕТЫ >
  3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ >
  4. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ. КОМПЛЕКСЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ

Принцип построения дыхательной цепи. Комплексы дыхательной цепи

НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ

Принцип работы дыхательной цепи Принцип построения дыхательной цепи Комплексы дыхательной цепи
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
БЕЗ ВОДЫ
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и запомнить

Принцип работы дыхательной цепи

  • Разделение потоков протонов и электронов, поступающих из матрикса.

  • Электроны передаются на конечный акцептор — кислород.

  • Протоны выбрасываются в межмембранное пространство (ММП).

Принцип построения дыхательной цепи

  • Последовательность переносчиков дыхательной цепи (ДЦ) определяется величиной редокс-потенциала (РП), т.е. способностью отдавать (присоединять) электрон.

  • Все реакции в ДЦ направлены по термодинамической лестнице от компонента с самым отрицательным редокс-потенциалом (НАДH·Н +) к кислороду, имеющему самый положительный редокс-потенциал.

  • РП численно равен электродвижущей силе в вольтах, возникающей между растворами окислителя и восстановителя (концентрации 1М, рН = 7,0, температура 25°С).

  • Чем отрицательнее редокс-потенциал системы, тем выше ее способность отдавать электроны (восстановители).

  • Чем положительнее редокс-потенциал, тем выше способность вещества присоединять электроны (окислители).

Перенос электронов по дыхательной цепи осуществляется в следующей последовательности:

123

ДЦ разделяет потоки электронов и протонов Н+: электроны передаются на О2, а протоны Н+ выбрасываются в межмембранное пространство (ММП).

Во внутренней митохондриальной мембране переносчики электронов и протонов сгруппированы в 4 белково-липидных комплекса, пересекающих мембрану. Убихинол (КоQ) не входит в состав комплексов; цитохром с, являясь водорастворимым, находится в межмембранном пространстве:

Дыхательная цепь

Дыхательная цепь

Условные обозначения: ВММ — внутренняя мембрана митохондрий; ММП — межмембранное пространство; ПДГ — пиридинзависимые дегидрогеназы; ФДГ — флавинзависимые дегидрогеназы; ЭХП — электрохимический потенциал; РП — разность потенциалов между восстановителем и окислителем.

Комплексы дыхательной цепи

  1. НАДН-убихинон-оксидоредуктаза. Принимает электроны и протоны от НАДН·Н +; протоны выбрасываются в межмембранное пространство, электроны передаются на КоQ.

  2. Сукцинат-убихинон-оксидоредуктаза. Принимает электроны и протоны от субстратов в матриксе и передает их на убихинон. Этот комплекс не пронизывает мембрану насквозь, потому что через него невозможно прокачать Н+ из матрикса в ММП.

  3. Убихинол-цитохром с-оксидоредуктаза. Переносит электроны с убихинола на цитохром с. Одновременно за счет энергии, выделившейся при переносе, из матрикса переносятся протоны в межмембранное пространство.

  4. Цитохром с-оксидаза. Переносит электроны с цитохрома с непосредственно на кислород. Цитохромы а и а3 , помимо атомов железа, содержат атомы меди, поэтому этот комплекс одновременно осуществляет полное (4-электронное) восстановление молекулы кислорода.

Убихинон — липофильная молекула, хинон, легко перемещается по мембране, принимает электроны и протоны от Ι и ΙΙ комплексов дыхательной цепи и передает электроны на ΙΙΙ комплекс.

Цитохромы, входящие в состав дыхательной цепи, представляют собой железосодержащие белки, простетическая группа которых представлена гемом. Цитохромы могут переносить только электроны за счет атома железа с переменной валентностью, входящего в состав гемма: Fe 3+ + ē ↔ Fe 2+ .

Энергия переноса электронов используется на перекачивание в межмембранное пространство протонов.