Энергообмен 2

Энергетический обмен

ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Тканевое дыхание. Регуляция, дыхательный контроль.
2. Окислительное фосфорилирование
3. Хемиоосмотическая

4-й ЭТАП КАТАБОЛИЗМА – ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ

Цепь переноса (транспорта) электронов – ДЫХАТЕЛЬНАЯ

ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ - мультиферментная система, транспортирующая протоны и электроны

МИТОХОНДРИЯ

Тканевое дыхание

Только первый переносчик протонов и электронов – НАД -зависимая дегидрогеназа

Тканевое дыхание

Направленность потока электронов определяется величиной
РЕДОКС-ПОТЕНЦИАЛА (ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА,

ОВП

Вещества с положительным ОВП окисляют водород (отнимают от него электроны), вещества

Дыхательная цепь (ЦПЭ)

СИСТЕМА ОВП
НАД/НАДН -0.32 в
ФМН/ФМН -0.12 в
ФАД/ФАДН -0.05 в
КоQ/KoQH

Дыхательная цепь (ЦПЭ)

Совокупность последовательных окислительно-восстановительных реакций называется цепью переноса (транспорта) электронов,

Промежуточные переносчики

коферменты: NAD+, FAD и FMN,
кофермент Q (КoQ),

КОМПЛЕКСЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ

I комплекс – НАДН2: КоQ-оксидоредуктаза
перенос электронов от НАДН2 к

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ

матрикс ½ О2 → Н2О
НАДН ФАДН 2е
↓

КОМПЛЕКС I

Комплекс содержит 26 белков и небелковые компоненты: (ФМН), 5 железо-серных

Комплекс I

Митохондриальная протонтранслоцирующая NADH: КоQ-оксидоредуктаза
катализируют окисление NADH убихиноном
Реакция сопровождается трансмембранным

КОМПЛЕКС II Сукцинат: КоQ-оксидоредуктаза
В составе комплекса – простетическая группа ФАД и

Убихинон или KoQ

КОМПЛЕКС III КоQН2: цитохром с-оксидоредуктаза

1) Цитохромы b: b566 (низкий ОВП) и b562

Комплекс III

является протонным генератором, целью его работы является создание ΔμΗ+

КОМПЛЕКС IV

Комплекс IV - ЦИТОХРОМОКСИДАЗА
(цитохромы а и а3)
Цитохромоксидаза содержит гем

Межмембранное пространство

Матрикс

КОЭФФИЦИЕНТ P/O

Для оценки эффективности работы ЦПЭ вычисляют коэффициент Р/О
Он показывает,

Дыхательный контроль

Скорость дыхания митохондрий может контролироваться концентрацией AДФ.
Ускорение ОФ при

ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Разработана Митчеллом (1961-1966гг)
Дыхание и фосфорилирование связаны связаны через электрохимический потенциал

ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Внутренняя мембрана митохондрий заряжается: снаружи +, внутри –
Протоны Н+ стремятся

Синтез АТФ

АДФ + Ф + ЭНЕРГИЯ -------> АТФ + Н2О

На каждую пару

ЭНЕРГИЯ АТФ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

1. Синтез различных веществ.
2. Активный транспорт
3. Механическое

ТЕОРИЯ СОПРЯЖЕНИЯ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

1. Транспорт электронов должен создавать определённый градиент
2.

ВЕЩЕСТВА-РАЗОБЩИТЕЛИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

Состояние, когда происходит окисление субстратов, а фосфорилирование