Окислительное фосфорилирование
Одно время пытались использовать некоторые разобщающие агенты для борьбы с ожирением за счет понижения эффективности синтеза АТФ. Но эти вещества оказались крайне токсичны, и потому от такого их применения отказались.
Митохондрий
Связано с мембранами митохондрий не связано с мембранами
Окислительное фосфорилирование Субстратное фосфорилирование
Фосфорилирование
В виде АТФ
Энергия выделяется
Фосфорилированием в виде тепла
Окислительным выделяется
Связано с Энергия
Тканевое дыхание Свободное окисление Субстратное окисление
Биологическое окисление
Важнейшим макроэргическим соединением является АТФ.
В организме наряду с окислительным фосфорилированием процессом, дающим энергию является субстратное фосфорилирование.
Субстратное фосфорилирование – это процесс образования макроэргических соединений за счет макроэргических связей субстрата.
Энергия макроэргических связей аккумулируется в ряде соединений: креатинфосфат, 1,3-дифосфоглицерат, ГТФ и др.
| Процесс
| Ингибиторы тканевого дыхания
| Разобщители тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования
| Ингибиторы синтеза АТФ
|
| | Аминобарбитал, ротенон, антимизин, цианиды
| 2,4-динитрофенол, жирные кислоты, дикумарин и его производные, тироксин
| Антибиотики олигомицин, рутамицин
|
| Ионофоры:
| Валиномицин, грамицидин
|
Существует еще группа веществ как ионофоры, т.е. переносчики ионов. Это жирорастворимые вещества, способные связывать определенные ионы и переносить их через мембрану. Ионофоры отличаются от разобщителей тем, что ионофоры переносят через мембрану не ионы водорода, а какие-нибудь другие катионы. Например, токсичный антибиотик валиномицин образует жирорастворимый комплекс с ионами К+, легко проходящий через внутреннюю мембрану митохондрий, тогда как в отсутствие валиномицина ионы К+ проникают сквозь нее с трудом. Ионофор грамицидин облегчает проникновение ионов К+ и Na+.
Ионофоры и разобщители подавляют окислительное фосфорилирование, увеличивая проницаемость мембраны для ионов Н+, К+ или Na+.
Проявлением векторности является перенос ионов Н+ с внутренней стороны мембраны (со стороны матрикса) на наружную. С НАДН электроны переходят на ФМН, а протоны освобождаются с внутренней стороны мембраны. Протоны, необходимые для восстановления ФМН, поступают из матрикса. На следующем этапе электроны с ФМН Н2 переходят на убихинон, а протоны – в межмембранное пространство; убихинон получает протоны из матрикса и так далее. ЦПЭ работает как протонный насос, перекачивая ионы Н+ из матрикса на наружную сторону мембраны. В результате по сторонам мембраны возникает разность концентраций протонов и одновременно разность электрических потенциалов со знаком + на наружной повехности.
Электрохимический потенциал заставляет протоны двигаться в обратном направлении – с наружной поверхности внутрь. Движение протонов идет по протонным каналам, где располагается АТФ-аза, катализирующая реакщию:
АДФ + Н3РО4 = АТФ + Н2О
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Ферменты ЦПЭ фиксированы в митохондриальной мембране и их действие характеризуется не только величиной, но и пространственной направленностью, т.е. действуют векторно', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
