Дем алуу чынжыр: иш энзимдер

ар бир организмдин клетка бардык биохимиялык сезимге энергия жумшалуусу менен өтөт. Дем алуу чынжыр - митохондрия ички кабыкчасында жайгашкан жана СПС түзүү үчүн кызмат кылып жаткан бир катар белгилүү бир структуралар. Аденозин энергия түрдүү булагы болуп саналат жана 80 120 кДж топтоло берет.

Дем алуу электрон чынжыр - бул эмне?

Электрон жана протондордун энергия билим берүү менен маанилүү рол ойнойт. Алар бөлүкчөлөрдүн бир багытталган кыймыл пайда митохондрия кабыкчасындагы аткан эки тараптын бир чыңалуу айырмасын түзүү - азыркы учурда. Дем алуу чынжыр (ал ETC, электрон ташуу чынжыр) митохондрия ички кабыкчасы туурасынан жакшы intermembrane мейкиндигинде бөлүкчөлөрдөн акы жана терс заряддуу бөлүкчөлөрдүн өткөрүп ортомчу болуп саналат.

энергиянын пайда болушу негизги ролду ATP-synthase таандык. энергиянын Бул татаал биохимиялык энергетикалык карым протон кыймыл багытын өзгөртөт. Баса, татаал өсүмдүктөрдүн хлоропласттарда жайгашкан дээрлик бирдей болуп саналат.

Ал эми дем алуу чынжыр энзим комплекстери

Electron которуу энзим системасынын алдында биохимиялык кубулуштардын менен коштолот. Бул биологиялык активдүү заттар, ири комплекстүү түзүлүштөрдү пайда болгон көптөгөн көчүрмөлөрү, электрон өткөрүп ортомчулар болуп кызмат кыла беришпейт.

дем алуу тизмегинин комплекстери - заряддуу бөлүкчөлөрдүн транспорт борбордук компонент болуп саналат. ички митохондриялык кабыкчасындагы Бардыгы болуп 4, мисалы, пайда болушу, ошондой эле ATP synthase бар. Булардын баары түзүмдөр жалпы максаты бир - ташуу Өткөөл электрон натыйжасында intermembrane космостогу суутек протон менен, өткөрүп берүү, СПС синтези.

комплекстүү энзимдер, структуралык жана белги белоктор да бар, алардын арасында бир протеин молекуласынын, бир кластер болуп саналат. 4 комплекстерин ар бир өзүнүн гана мүнөздүү, милдетин аткаруу. Кудайдын ж.б. менен милдеттери ушул структураларды алып карап көрөлү.

Мен комплекси

митохондриялык мембрана негизги ролун ички электрон өткөрүп берүү дем чынжыр менен ойноп жатат. суутек протон менен электрондордон жоюу жооп аларды коштоп - негизги кубулуштардын бири ETC. ташуу чынжырынын бир биринчи тобу төрт суутек протон кеткен жиктери кийин NAD * H + (жаныбарлар) же стромадагы * H + (өсүмдүктөр), бир молекуланы болжолдойт. Чынында, бул татаал биохимиялык аныкынан да NADH деп аталат - dehydrogenase (борбордук энзим деп аталган).

курамы dehydrogenase татаал темир-күкүрт белоктор 3 түрү, жана Улбосын mononucleotide (FMN) кирет.

II комплекси

Бул комплексинин иш intermembrane космостогу суутек протон өткөрүп берүүнү билдирбейт. Бул түзүмдүн негизги милдети succinate кычкылдануу жолу менен электрон ташуу чынжырынын кошумча электрон менен камсыз кылуу болуп саналат. Борбордук энзим комплекси - ubiquinone үчүн succinic кислотасы жана өткөрүп электрондордун жиги катализатор succinate-ubiquinone oxidoreductase, lipophilic болуп саналат.

Экинчи тизмедегилерди суутек протон менен электрондордон камсыздоочу да Краснодар + H _2. Бирок, Улбосын аденин динуклеотид натыйжалуулугун анын окшошторун аз - кысап же стромадагы * H * H.

II курамы татаал, темир-күкүрт белоктор жана борбордук oxidoreductase энзим succinate үч түрү турат.

III комплекси

каттоо кийинки компоненти, Өткөөл ойлонолу б ₅₅₆ турат б _560, жана с _1, ошондой эле темир, күкүрт белок тобокелдиги. үчүнчү топтомун ишке орноштуруу intermembrane мейкиндигинде эки суутек протон өткөрүп берүү менен байланышкан, ал эми lipophilic ubiquinone электрон C. биригүү үчүн

белок тобокелдиги өзгөчөлүгү май ичинде ээриген абалда болот. дем алуу чынжыры, суу-ээрүүчү жана комплекстерин жолугушту бул топтун башка белоктор. Бул өзгөчөлүк ички митохондриялык кабыкчасындагы туурасынан бир протеин молекуласынын абалын таасир этет.

ubiquinone-ойлонолу с oxidoreductase катары милдеттерин үчүнчү топтому.

татаал IV

Ал ойлонолу тийген комплекси ж.б акыркы жер Анын жумуш кычкылтек атомдору үчүн ойлонолу ш электрон өткөрүп берүү болуп саналат. Андан терс Оо, атомду суу молекуласын пайда кыла суутек протон менен жооп берет деп айыпталган. негизги бир энзим - ойлонолу с oxidoreductase кычкылтек.

Төртүнчү комплексинин ойлонолу A, _3, жана эки жез атомдорду камтыйт. кычкылтекке электрондордун өткөрүп борбордук ролу ₃ ойлонолу _кетти. Бул структуралардын өз ара азот территориясын жана көмүртек кычкылынын тыюу салынат, дүйнөлүк мааниде, ал ATP синтези жана жок кылуу токтотууга алып келет.

ubiquinone

Ubiquinone - кабыкчасынын туурасынан эркин бир витамин сыяктуу зат, lipophilic татаал. митохондриялык дем чынжыр Бул түзүлүшү мүмкүн эмес, башкача айтканда. к Ал III Мен жана II тизмедегилерди комплекстеринин келген протон, электрон ташуу үчүн жооптуу болуп саналат..

Ubiquinone бир benzoquinone туунду болуп саналат. Бул түзүм схемалары С кат же кыскартылган лн (lipophilic ubiquinone) коюлушу мүмкүн. молекуласынын кычкылдануу semiquinone пайда алып келет - клетка үчүн кооптуу болгон күчтүү антиоксидант.

ATP synthase

энергиянын пайда болушу негизги ролду ATP-synthase таандык. Бул структура химиялык энергияга айландырышат бөлүкчөлөрдүн (протон) жөнүндө gribopodobnaya энергия багытталган өтүнүч колдонот.

Ж.б. боюнча пайда болгон негизги иши - кычкылдануу болуп саналат. дем алуу чынжыр матриксиндеги жоон митохондриялык кабыкчасындагы электрон ташуу жана топтоо үчүн жооптуу болуп саналат. Ошол эле учурда, мен, III жана IV-жылдын комплекстери intermembrane космостогу суутек протон айдалат. кабыкчанын тараптан Акысыз айырмасы ATP synthase аркылуу протондордун багыттагы кыймылынын алып келет. H + бакчалары кирип-жылдан тартып, электрондор (кычкылтек менен байланышкан деп) аткарылса клетка үчүн бейтарап затты пайда кылуу үчүн - суу.

ATP synthase F0 турат менен бирге кайсы F1 бөлүмдөрү роутер молекуласын пайда. F1 бирге канал үч үч Alpha жана бета исламчыл турат. Бул канал суутек протон бар так эле диаметри бар. ATP synthase башына аркылуу алгылыктуу бөлүкчөлөр заряддуу өтүшү менен F ₀ молекулалар өз огунда 360 градуска бузук. Бул убакыттын ичинде, Amp же КП (adenozinmono- жана diphosphate) электр энергиясын ири өлчөмдөгү курчап турган бийик-энергетикалык байланыштар менен кездешүүчү тебелеп тиркелет.

ATP synthase орган эмес, митохондрия гана кездешет. өсүмдүктөр, бул комплекстери да Пластидалардын (tonoplast) кабыкчасында жайгашкан, ошондой эле хлоропласт капка жатат.

Ошондой эле жаныбарлардын клеткалары жана өсүмдүктөрдүн ATPases бар. Алар ATP synthase сыяктуу окшош түзүлүшкө ээ, бирок алардын иш-аракет менен Энергия боюнча чыгымдарга кездешүүчү калдыктардан жоюуга багытталган.

дем алуу чынжыр биологиялык мааниси

Биринчиден, дүйнөнүн акыры продукт Өткөөл сезимге зат суу деп аталган (күнүнө 300-400 мл) болуп саналат. Экинчиден, молекуланын биохимиялык отурам ATP жана энергетика сактоо синтези. күнү 40-60 кг аденозин синтезделет, жана ошол эле Enzymatic сезимге клеткалары колдонулат. дем алуу чынжыр ушунчалык бекем болушу керек, так жана каталар жок СПС бир молекула өмүр, 1 мүнөт. Болбосо, клетка өлөт.

Митохондрия бир клетканын электр бекеттерин каралат. Алардын саны кээ бир иш-милдеттер үчүн талап кылынган энергиядан көз каранды. Мисалы, нейрондор көп деп аталган тактасында кичинекей бир топтолуусу пайда 1000 митохондрия чейин кароого болот.

өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын дем алуу чынжыр ортосундагы айырмачылык

өсүмдүктөрдү, клетканын кошумча "электр өсүмдүктөр" бир хлоропласт болот. Бул органеллдер ички кабыкча да ATP synthase табылган, ошондой эле ушул жаныбарлардын клеткаларынын үстүнөн артыкчылык берет.

Ошондой эле өсүмдүктөр байланыштуу ж.б. дик туруктуу жолуна көмүртек кычкылы, азот жана тушүнүүсүнө бийик коюлтууларда жашай берет Дем алуу чынжыр Ошентип, электрондор менен түздөн-түз кычкылтек атомдору өткөрүлүп берилет турган ubiquinone, бүтөт. Натыйжада, ATP синтезделет аз, бирок, өсүмдүк жагымсыз шарттарга туруштук бере алабыз. Мындай учурларда жаныбарлар, узакка созулган таасир өлөбүз.

Биз 1 электронун өткөрүп жатканда ATP көрсөткүч түзүү аркылуу NAD, Краснодар жана дик туруктуу жолго натыйжалуулугун салыштырууга болот.

• СПС 3 молекулалар пайда кысап же стромадагы менен;
• Краснодар СПС эки молекула менен түзүлөт;
• тушүнүүсүнө 1 туруктуу жол ATP молекуласын түзөт.

Ж.б. Evolutionary мааниси

Бардык эукариоттук организмдердин үчүн энергиянын негизги булагы болуп дем алуу органдарынын тизмеги. Клеткадагы Биохимия ATP синтези эки түрүн, субстрат phosphorylation жана кычкылданууга phosphorylation бөлүнөт. Өткөөл энергиянын экинчи түрүнө, башкача айтканда. E. аллергия Кычкылдануу-калыбына келүү улам синтези колдонулат.

прокариоттор организмдер ATP гана гликолиз стадиясында субстрат phosphorylation түзүлөт. Алты-көмүртек кант (озгочулук глюкоза) жооп айлампасынын тартылган, жана клетка СПС эки молекулаларды алат. энергиянын бул түрү, башкача айтканда. кычкылданууга phosphorylation учурунда К. Прокариоттор 36 ATP молекулаларды пайда жөнөкөй синтези болуп эсептелет.

Ошентсе да, бул бүгүнкү өсүмдүктөр жана жаныбарлар phosphorylation субстрат жөндөмүн жоготуп дегенди билдирбейт. Эле ATP синтези бул түрү клеткасында энергия өндүрүүнүн үч баскычта гана болчу.

Эукариоттордун менен гликолиз клетканын өсүшү ишке ашат. эки молекуланы глюкозаны, бириге алышат бардык керектүү энзимдер бар pyruvic кислотасы СПС 2 молекулаларды пайда кылуу. Бардык кийинки кадамдар митохондриядагы ишке ашат. Кребс цикл же tricarboxylic кислотасы цикл, ошондой эле митохондрия болот. анын натыйжасында бул чынжыр аракеттер жаап-кысап жана Краснодар * H * Н2 синтездөө. Бул молекулалар ж.б. бир керектелүүчү катары колдонулат