Суть гипотезы Митчела можно выразить следующей схемой
Суть гипотезы Митчела можно выразить следующей схемой - раздел Энергетика, Типы аккумуляции и пути расходования энергии в биосистемах
Схема Окислительно-Восстановительного Процесса И Возникновени...
Схема окислительно-восстановительного процесса и возникновения электрохимического потенциала на сопрягающей мембране: 1 – цитоплазма, 2 – матрикс, 3 –сопрягающая мембрана, 4 – АТФ-синтаза. Б – условный вид сечения митохондрии: 1 – наружная перфорированная мембрана, 2 – внутренняя сопрягающая мембрана, 3 –складки внутренней мембраны (кристы), 4 – матрикс, 5 –цитоплазма клетки.
Участок мембраны, приведенный на левом рисунке, указан кружком на правом. Восстановленный переносчик редокс- потенциала (типа НАДН, ФАДН, восстановленного цитохрома с), обозначенный как АН2, при окислении на внешней стороне мембраны отдаёт свои электроны в цепь переноса электронов и освобождает у внешней грани мембраны 2 иона Н+. Цепь переноса электронов включает локализованные в мембране подвижные переносчики (типа хинонов, растворимых в липидах) и неподвижные белки (типа цитохромов) с различными значениями редокс-потенциалов. Цепь переносит электроны по градиенту редокс- потенциалов к конечному акцептору- кислороду у противоположной грани мембраны. Это спонтанный термодинамически выгодный процесс. Мембрана в нормальном состоянии не проницаема для протонов. В результате на сопрягающей мембране образуется трансмембранный электрохимический потенциал ψ, состоящий из двух частей: электрического потенциала φ ( – внутри, + снаружи) и концентрационного потенциала протонов ([Н+] – больше снаружи и меньше внутри):
Здесь ΔрН – это разность показателей кислотности цитоплазмы и матрикса. Изменение кислотности, соответствующее этой гипотезе, означает закисление цитоплазмы и защелачивание матрикса.
Электрохимический потенциал является мерой потенциальной энергии протонов, полученной за счёт разделения мембраной продуктов процесса окисления АН2 и «векторного», т. е. направленного в пространстве переноса зарядов. Время, в течение которого эта энергия может сохраняться, лимитируется изоляционными свойствами мембраны. Главным элементом «утечки» протонов сквозь мембрану является трансмембранный протонный канал в ферменте АТФ-азе, способном вести синтез АТФ за счёт энергии протонного потока. Однако если есть конкурирующий канал утечки электрического или концентрационного потенциала, то диссипация энергии может сделать невозможной синтез АТФ, т. е. может произойти разобщение окисления и фосфорилирования.
Сегодняшние представления. Митохондриальная АТФ-аза представляет собой белок, состоящий из двух блоков: условно говоря, ножки F0, пронизывающей мембрану, и шляпки F1, примыкающей к ножке со стороны матрикса . Внутри ножки этого «гриба» есть канал, по которому протоны с внешней (цитоплазматической) стороны мембраны под действием электрохимического потенциала устремляются внутрь митохондрии, где встречаются со шляпкой. Под действием «напора» потока протонов в субъеденицах шляпки возникают конформационные напряжения, которые заставляют «сердцевину» шляпки вращаться, совершая химическую работу по синтезу АТФ из АДФ и Ф.
В процессе энергетического метаболизма происходит аккумуляция энергии полученной в результате окислительно восстановительных превращений субстратов... Основными типами аккумуляции энергии в клетки являются... трансмембранная разность электрохимических потенциалов ионов...
Баланс АТФ при анаэробном гликолизе
Анаэробный гликолиз по сравнению с аэробным менее эффективен. В этом процессе катаболизм 1 моль глюкозы без участия митохондриальной дыхательной цепи сопровождается синтезом 2 моль АТФ и 2 моль лак
Анаэробная фаза дыхания (гликолиз)
В процессе гликолиза происходит преобразование молекулы гексозы до двух молекул пировиноградной кислоты: С6Н12О6->2СзН4О2 + 2H2. Этот окислительный процесс может протекать в анаэробных условиях
Значение окислительного декарбоксилирования пирувата
Реакции пируватдегидрогеназного комплекса связывают метаболические пути гликолиза,глюконеогенеза, синтеза жирных кислот с циклом лимонной кислоты. ПДГ-комплекс имеет огромное значение в поддержании
Регуляция общего пути катаболизма
Ряд реакций общего пути катаболизма зависит от концентрации адениловых нуклеотидов - АТФ, АДФ и АМФ.
Суммарная концентрация адениловых нуклеотидов в клетке постоянна, но относительные конц
Энергетический обмен
Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Растения аккумулируют солнечную энергию в органических веществах при фотосинтезе. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепл
Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ (офеатинкиназный, алактатный)
В мышечных клетках всегда имеется креатинфосфат - соединение, содержащее фосфатную группу, связанную с остатком креатина макроэнергической связью. Содержание креатинфосфата в мышцах в покое - 15-20
Гликолитический путь ресинтеза АТФ
Этот путь ресинтеза, так же как и креатинфосфатный, относится к анаэробным способам образования АТФ. Источником энергии, необходимой для ресинтеза АТФ, в данном случае является мышечный гликоген, к
Электронтранспортные цепи митохондрий эукариот
Комплекс I (НАДН дегидрогеназа) окисляет НАД•Н, отбирая у него два электрона и перенося их на растворимый в липидах убихинон, который внутри мембраны диффундирует к комплексу III.
Электронтранспортные цепи бактерий
Бактерии, в отличие от митохондрий, используют большой набор доноров и акцепторов электронов, а также разные пути переноса электрона между ними. Эти пути могут осуществляться одновременно, например
Биофизика фотосинтеза
Фотосинтез– это весь комплекс процессов ассимиляции фотонов и химических субстратов в растительном организме, которые приводят к его росту и развитию. Кроме этого, в фотосинтез вхо
Новости и инфо для студентов