Окислительное фосфорилирование

Июль 25, 2022

Главная
Биология
Окислительное фосфорилирование

Содержание

2. Субстратное фосфорилирование – процесс образование АТФ (или ГТФ) за счет макроэргических связей субстрата Цикл Кребса: Гликолиз:
3. Окислительное фосфорилирование – процесс образование АТФ за счет свободной энергии электронов переносимых по дыхательной цепи. Дыхательная
4. Внешняя мембрана: Проницаема для многих веществ Внутренняя мембрана: Образует кристы Непроницаема для большинства веществ, включая Н+
5. НАДН + Н+ Глюкоза Углеводы Жиры Жирные кислоты Белки Амино- кислоты ē ē ē ē Дыхательная
6. ФАДН2 Глюкоза Углеводы Жиры Жирные кислоты Белки Амино- кислоты ē ē ē ē Дыхательная цепь АТФ
7. Компоненты дыхательной цепи: ФМН ФМНН2 ФМН (флавинмононуклеотид) - флавиновый (В2) кофермент, простетическая группа NADH-дегидрогеназы (комплекс I
8. Компоненты дыхательной цепи: Убихинон СоQ Семихинон СоQН• Убихинол СоQН2 Убихинол (СоQН2) – жирорастворимый кофермент, способный участвовать
9. Компоненты дыхательной цепи: Железопротопорфирин IX (содержится в геме b) Цитохромы – сложные белки, содержащие в качестве
10. Компоненты дыхательной цепи: Железо-серные белки Fe2+ Fe3+ - ē + ē Участвуют в переносе электронов по
11. Почему окислители окисляют, а восстановители восстанавливают? Окислительно-восстановительный потенциал – показатель, характеризующий способность окислительно-восстановительной пары принимать и
12. Дыхательная цепь (как процесс) НАДН+Н+ + ФМН НАД+ + ФМНН2 ФМНН2 + СоQ CoQH2 + ФМН
13. ФМН Cyt b-c1 Cyt a-a3 Комплекс I НАДН-дегидрогеназа Комплекс III СoQH2-дегидрогеназа Комплекс IV цитохромоксидаза АТФ-синтаза Fo
14. НАДН+Н+ НАД+ ФМН ФМНН2 CoQ CoQH2 4H+ 4H+ 2H+ ē Cyt b-c1 ē Cyt a-a3 ē
15. CoQ CoQH2 2H+ 4H+ Cyt b-c1 ē Cyt a-a3 ē 2H++1/2O2 H2O + + + +
16. Сопряжение процессов в окислительном фосфорилировании В окислительном фосфорилировании сопряжены 2 процесса: окисление и фосфорилирование. Окисление –
17. Разобщение процессов в окислительном фосфорилировании Разобщение окислительного фосфорилирования – это состояние при котором процесс переноса электронов
18. Регуляция дыхательной цепи Соотношение АДФ/АТФ регулирует потребление кислорода клеткой. Чем выше концентрация АДФ, тем выше скорость
20. Скачать презентацию

Слайд 2

Субстратное фосфорилирование – процесс образование АТФ (или ГТФ) за счет макроэргических

связей субстрата

Цикл Кребса:

Гликолиз:

Слайд 3

Окислительное фосфорилирование – процесс образование АТФ за счет свободной энергии электронов

переносимых по дыхательной цепи.
Дыхательная цепь (как процесс) – это цепь окислительно-восстановительных реакций сопровождающихся последовательным переносом электронов от одного компонента цепи к другому.
Поставщик электронов в дыхательную цепь: НАДН +Н+ и ФАДН2
Конечный акцептор электронов: О2
Дыхательная цепь (в физическом смысле) – это совокупность ферментативных комплексов расположенных на внутренней мембране митохондрий.

Слайд 4

Внешняя мембрана:
Проницаема для многих веществ
Внутренняя мембрана:
Образует кристы
Непроницаема для большинства веществ,

включая Н+
Содержит дыхательную цепь

Матрикс митохондрий:
Содержит пируватдегидрогеназный комплекс, ферменты цикла Кребса, ферменты окисления жирных кислот и аминокислот

Рибосомы

ДНК

Строение митохондрии

Слайд 5

НАДН + Н+
Глюкоза
Углеводы
Жиры
Жирные кислоты
Белки
Амино-
кислоты
ē
ē
ē
ē
Дыхательная цепь
АТФ
ē - электроны

Слайд 6

ФАДН2
Глюкоза
Углеводы
Жиры
Жирные кислоты
Белки
Амино-
кислоты
ē
ē
ē
ē
Дыхательная цепь
АТФ
ē - электроны

Слайд 7

Компоненты дыхательной цепи:
ФМН
ФМНН2
ФМН (флавинмононуклеотид) - флавиновый (В2) кофермент, простетическая группа NADH-дегидрогеназы

(комплекс I дыхательной цепи).
Участвует в окислительно-восстановительных реакциях в качестве окислителя (ФМН) или восстановителя (ФМНН2).

Слайд 8

Компоненты дыхательной цепи:
Убихинон
СоQ
Семихинон
СоQН•
Убихинол
СоQН2
Убихинол (СоQН2) – жирорастворимый кофермент, способный участвовать в окислительно-восстановительных

реакциях в качестве окислителя (убихинон, СоQ) или восстановителя (убихинол, СoQH2). Существует также полувосстановленная форма – семихинон (СоQН•).
Осуществляет перенос электронов между комплексом I и комплексом III и между комплексом II и комплексом III.

Слайд 9

Компоненты дыхательной цепи:
Железопротопорфирин IX
(содержится в геме b)
Цитохромы – сложные белки, содержащие

в качестве простетической группы молекулу гема.
Гем – органическое соединение состоящее из порфиринового кольца и двухвалентного железа (Fe2+)
В зависимости от структуры порфиринового кольца различают разновидности гемов:
гем а
гем b
гем с
Все разновидности гемов входят в состав соответствующих цитохромов (cyt b-c1, cyt c, cyt a-a3) и участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в цепи переноса электронов.

Слайд 10

Компоненты дыхательной цепи:
Железо-серные белки
Fe2+
Fe3+
- ē
+ ē
Участвуют в переносе

электронов по дыхательной цепи, далее рассматриваться не будут.

Слайд 11

Почему окислители окисляют, а восстановители восстанавливают?
Окислительно-восстановительный потенциал – показатель, характеризующий способность

окислительно-восстановительной пары принимать и отдавать электроны.
1) Чем ниже окислительно-восстановительный потенциал, тем легче пара отдает электроны и хуже их принимает, т.е. в реакциях выступает в качестве восстановителя.
2) Чем выше окислительно-восстановительный потенциал, тем легче пара принимает электроны и хуже их отдает, т.е. в реакциях выступает в качестве окислителя.

Слайд 12

Дыхательная цепь (как процесс)
НАДН+Н+ + ФМН НАД+ + ФМНН2
ФМНН2 + СоQ

CoQH2 + ФМН
CoQH2 + cyt b-c1 (Fe3+) CoQ + cyt b-c1 (Fe2+)
cyt b-c1 (Fe2+) + cyt c (Fe3+) cyt b-c1 (Fe3+) + cyt c (Fe2+)
cyt c (Fe2+) + cyt a-a3 (Fe3+) cyt c (Fe3+) + cyt a-a3 (Fe2+)
cyt a-a3 (Fe2+) + 1/2O2 cyt a-a3 (Fe3+) + H2O

- 0,32 в

- 0,30 в

+ 0,04 в

+ 0,23 в

+ 0,25 в

+ 0,55 в

+ 0,84 в

НАДН –дегидрогеназа
Комплекс I

CoQH2 –дегидрогеназа
Комплекс III

цитохромоксидаза
Комплекс IV

Слайд 13

ФМН
Cyt b-c1
Cyt a-a3
Комплекс I
НАДН-дегидрогеназа
Комплекс III
СoQH2-дегидрогеназа
Комплекс IV
цитохромоксидаза
АТФ-синтаза
Fo
F1
Комплекс II
Сукцинатдегидрогеназа
ФАД
Матрикс митохондрий
Межмембранное

пространство

Внутренняя мембрана митохондрий

Слайд 14

НАДН+Н+
НАД+
ФМН
ФМНН2
CoQ
CoQH2
4H+
4H+
2H+
ē
Cyt b-c1
ē
Cyt a-a3
ē
2H++1/2O2
H2O
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2H+
Цикл Кребса
АДФ + Н3РО4
АТФ
ΔμН+ = Δ φ + Δ

рН

Электро-химический потенциал

Слайд 15

CoQ
CoQH2
2H+
4H+
Cyt b-c1
ē
Cyt a-a3
ē
2H++1/2O2
H2O
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2H+
Цикл Кребса
АДФ + Н3РО4
АТФ
ΔμН+ = Δ φ + Δ

рН

Электро-химический потенциал

ФАД

ФАДН2

сукцинат

фумарат

Слайд 16

Сопряжение процессов в окислительном фосфорилировании
В окислительном фосфорилировании сопряжены 2 процесса: окисление

и фосфорилирование.
Окисление – процесс переноса электронов по дыхательной цепи.
Фосфорилирование – процесс образования АТФ.
Сопряжение происходит через образование электро-химического потенциала (ΔμН+) в ходе процесса переноса электронов (окисления), энергия которого в дальнейшем тратится на образование АТФ (фосфорилирование).

Слайд 17

Разобщение процессов в окислительном фосфорилировании
Разобщение окислительного фосфорилирования – это состояние при

котором процесс переноса электронов по дыхательной цепи происходит, а синтез АТФ – нет.
Разобщители дыхательной цепи – протонофоры и ионофоры – вещества, способные переносить протоны водороды (Н+) через внутреннюю мембрану митохондрий. В качестве разобщителей выступают синтетические соединения (динитрофенол) или физиологические (жирные кислоты).
Значение разобщения окислительного фосфорилирования – термогенез.
Энергия электро-химического потенциала рассеивается в виде тепла.

Слайд 18

Регуляция дыхательной цепи
Соотношение АДФ/АТФ регулирует потребление кислорода клеткой.
Чем выше концентрация АДФ,

тем выше скорость потребления кислорода и тем выше скорость работы дыхательной цепи.
Чем выше концентрация АТФ, тем ниже скорость потребления кислорода и тем ниже скорость работы дыхательной цепи.
Блокаторы дыхательной цепи:
Ротенон - блокирует НАДН-дегидрогеназу
Амитал, антимицин - блокирует СоQH2-дегидрогеназу
Цианиды, СО - блокирует цитохромоксидазу

Окислительное фосфорилирование

Содержание

Субстратное фосфорилирование – процесс образование АТФ (или ГТФ) за счет макроэргических

Окислительное фосфорилирование – процесс образование АТФ за счет свободной энергии электронов

Внешняя мембрана: Проницаема для многих веществВнутренняя мембрана:Образует кристыНепроницаема для большинства веществ,

НАДН + Н+ГлюкозаУглеводыЖирыЖирные кислотыБелкиАмино-кислотыēēēēДыхательная цепьАТФē - электроны

ФАДН2ГлюкозаУглеводыЖирыЖирные кислотыБелкиАмино-кислотыēēēēДыхательная цепьАТФē - электроны

Компоненты дыхательной цепи:ФМНФМНН2ФМН (флавинмононуклеотид) - флавиновый (В2) кофермент, простетическая группа NADH-дегидрогеназы

Компоненты дыхательной цепи:Железопротопорфирин IX(содержится в геме b)Цитохромы – сложные белки, содержащие

Компоненты дыхательной цепи:Железо-серные белки Fe2+Fe3+- ē + ē Участвуют в переносе

Почему окислители окисляют, а восстановители восстанавливают?Окислительно-восстановительный потенциал – показатель, характеризующий способность

Дыхательная цепь (как процесс)НАДН+Н+ + ФМН НАД+ + ФМНН2ФМНН2 + СоQ

НАДН+Н+НАД+ФМНФМНН2CoQCoQH24H+4H+2H+ēCyt b-c1ēCyt a-a3ē2H++1/2O2H2O+++++++++++++++++---------------------2H+Цикл КребсаАДФ + Н3РО4АТФΔμН+ = Δ φ + Δ

CoQCoQH22H+4H+Cyt b-c1ēCyt a-a3ē2H++1/2O2H2O+++++++++++++++++-----------------2H+Цикл КребсаАДФ + Н3РО4АТФΔμН+ = Δ φ + Δ

Сопряжение процессов в окислительном фосфорилированииВ окислительном фосфорилировании сопряжены 2 процесса: окисление

Разобщение процессов в окислительном фосфорилированииРазобщение окислительного фосфорилирования – это состояние при

Регуляция дыхательной цепиСоотношение АДФ/АТФ регулирует потребление кислорода клеткой.Чем выше концентрация АДФ,

Похожие презентации