А. Окислительно-восстановительная система дыхательной цепи

Электроны, передаваемые НАДН (NADH), не переносятся прямо на кислород. Они проходят по меньшей мере десять промежуточных окислительно-восстановительных систем, большинство из которых это связанные простетические группы в комплексах I, III и IV. Прежде всего поражает большое число коферментов, принимающих участие в переносе электронов. Как показано в статье Фосфолипиды и гликолипиды, изменение свободной энергии ΔG в реакциях восстановления зависит только от разности окислительно-восстановительных потенциалов донора и акцептора. Наличие дополнительных окислительно-восстановительных систем между НАДН и O2 не приводит к изменению свободной энергии реакции. Общая величина энергии реакции (более 200 кДж/моль) разбивается на небольшие и более удобные «пакеты», величина которых определяется разностью окислительно-восстановительных потенциалов соответствующих промежуточных продуктов. Предполагается, что это разделение на пакеты обеспечивает дыхательной цепи удивительно высокий выход энергии, составляющий примерно 60 %.

На схеме представлены основные окислительно-восстановительные системы митохондриального электронного транспорта и их приблизительные окислительно-восстановительные потенциалы. Эти потенциалы важны для переноса электронов, так как для обеспечения спонтанного переноса члены окислительно-восстановительного ряда должны располагаться в порядке возрастания потенциалов (см. Методы выделения и анализа белков).

В комплексе I электроны переносятся от НАДН на ФМН (FMN, см. Устройство и функционирование эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи), а затем на железосодержащие белки (Fe/S-центры). Эти окислительно-восстановительные системы стабильны только в составе молекул белков. Они могут содержать от 2 до 6 ионов железа, образующих комплексы различного состава с неорганическим сульфидом и SH-группами остатков цистеина. На схеме показана структура так называемого Fe4S4-центра.

В переносе электронов принимают участие различные типы гемов. Гемы типа b соответствуют гемоглобинам (см. Транспорт газов). Гем с ковалентно связан с белком, в то время кактетрапиррольное кольцо гема a изопренилировано и несёт формильную группу. В комплексе IV непосредственно с кислородом взаимодействуют ион меди (CuB) и гем a3. Свойства кофермента Q и цитохрома с рассмотрены на Дыхательная цепь.


Метаболизм. Энергетика / Синтез АТФ

Статьи раздела «Синтез АТФ»:

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Молекулярные аспекты жизни / Два известных американских биохимика в сравнительно небольшой книге подвели итоги той огромной работы, которая за последние 10-15 лет была проведена биохимиками, химиками, физиками в области исследования молекулярных аспектов жизненных процессов Авторы в очень ясной форме, без излишней детализации, Молекулярные аспекты жизни
Два известных американских биохимика в сравнительно небольшой книге подвели ...
Stress — From Molecules to Behavior: A Comprehensive Analysis of the Neurobiology of Stress Responses / This book comprehensively covers the molecular basis of stress responses of the nervous system, providing a unique and fundamental insight into the molecular, physiological and behavioral basis of the stress response of a whole organism. Edited by leading experts in the field and summarizing the latStress — From Molecules to Behavior: A Comprehensive Analysis of the Neurobiology of Stress Responses
This book comprehensively covers the molecular basis of stress responses of the nervous system, providing a unique and fundamental insight into the ...
Микробиология / Книга состоит из двух частей: общей и специальной. В общей дано описание морфологии, физиологии, генетики, экологии микроорганизмов, влияния на них факторов внешней среды. В специальной описаны возбудители некоторых инфекционных болезней, микробиология кормов, продуктов и сырья животного происхожденМикробиология
Книга состоит из двух частей: общей и специальной. В общей дано описание ...
Introductory Chemistry: Concepts and Critical Thinking (6th Edition) / Introductory Chemistry: Concepts and Critical Thinking, Sixth Edition is a comprehensive learning system that offers print and media resources as well as an extensive study area available in MasteringChemistry. Unlike other introductory chemistry books, all the materials are coherently integrated inIntroductory Chemistry: Concepts and Critical Thinking (6th Edition)
Introductory Chemistry: Concepts and Critical Thinking, Sixth Edition is a comprehensive learning system that offers print and media resources as well ...