Полная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с НАД.

Укороченная ЭТЦ - взаимодействие субстрата с ФАД

•Порядок компонентов дыхательной цепи

обусловлен величиной ихred-oxпотенциалов.

•.

Окислительно-

Восстановительный потенциал

*Выражается в вольтах;

*Чем отрицательнее E₀´, тем меньше сродство к электронам;

*Связан с изменением свободной энергии системы *E₀´ - табличная величина

*В дыхательной цепи E₀´ изменяется от -0,32В до +0,81В

• -0,32 характерно для НАД⁺ + 2H⁺+ 2ē → НАДН₂ (НАД⁺/НАДН₂)

• +0,81 характерно для ½ О₂ + 2H⁺+ 2ē → H₂О (О₂/О^2-)

Изменение редокс-потенциала и свободной энергии при транспорте электронов по

Дыхательной цепи

G^‘₀

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.

• Процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии переноса электронов в дыхательной цепи называется ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ.

• СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ - это процесс образования АТФ из АДФ и Н3РО4 за счёт энергии распада какого-либо субстрата.

В основной дыхательной цепи выделяю-тся 3 пункта, где может образоваться АТФ:

1.НАД® KоQ

2.ЦИТ. b ® ЦИТ. с

З.ЦИТ. а ® ЦИТ. а3

•НАДН2 — 3 АТФ

•ФАДН2 — 2 АТФ

МЕХАНИЗМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

Теория ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

Питер МИТЧЕЛЛ, 1961

ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

Через 17 лет П. Митчелл был удостоен Нобелевской премии

Основные положения

теории:

Мембрана митохондрий в норме не проницаема для протонов.

В процессе транспорта электронов

протоны «перекачиваются» в межмембранное пространство - образуется электрохимический потенциал .

Обратный транспорт протонов в матрикс митохондрий сопряжен с синтезом АТФ.

Процесс транспорта электронов происходит во внутренней мембране, где расположены ферменты ЦПЭ.

Реакции окисления субстратов происходят в матриксе митохондрий.

Протоны переносятся в межмембранное пространство, а электроны продвигаются по дыхательной цепи.

Во время тканевого дыхания создаётся ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ потенциал:

• концентрационный (протонный)

• разности потенциалов (электрический)

При этом наружная сторона внутренней мембраны заряжается «+»,

а внутренняя «-». Т. е. создается градиент концентрации протонов.

• Электрический и концентрационный потенциал составляют ПРОТОНДВИЖУЩУЮ силу, которая перемещает протоны обратно в матрикс митохондрий.

• Через протонные каналы, образованные

ферментом- АТФ-СИНТАЗОЙ. АДФ + Н3РО4 → АТФ

Протоны проходят обратно в матрикс,

при этом активность АТФ-синтазыповышается

Образуется АТФ.

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ:

Целостность мембраны - непроницаемость её для протонов.

Наличие специальных каналов.

Движение протонов в матрикс сопровождается выделением энергии, используемой для синтеза АТФ.

В обычных условиях процессы окисления

И фосфорилирования сопряжены и сопровождаются синтезом АТФ.