За сутки в организме человека может синтезироваться до 60 кг АТФ (столько же и расходуется)
Фосфорилирование АДФ и последующее использование АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс (цикл АДФ-АТФ):
Цикл АТФ-АДФ:
Цикл АДФ-АТФ работает постоянно.
В ходе него образуется то кол-во АТФ, которое было израсходовано клеткой.
Образующийся нуклеотид АТФ имеет две макроэргические связи (~) и используется в клетках как универсальный источник энергии для синтеза веществ и других видов работы (активный транспорт веществ через мембраны, мышечное сокращение и т.д.).
Цепь переноса электронов (ЦПЭ).
Цепь переноса электронов (дыхательная цепь) – это сложная система переносчиков, при участии которой происходит процесс последовательного переноса электронов от NADH и FADH2 на O2.
Дыхательной цепи предшествует отнятие атомов водорода от окисляемых субстратов (реакции дегидрирования).
Эти реакции относятся к окислительно-восстановительным.
Их катализируют ферменты оксидоредуктазы (подкласс: дегидрогеназы).
Бóльшая часть окислительно-восстановительных реакций в клетке происходит в матриксе митохондрий.
Реакции дегидрирования происходят в ходе специфических и общего пути катаболизма.
Выделяют 2 типа дегидрогеназ, катализирующие реакции дегидрирования, предшествующие ЦПЭ:
1. NAD+ – зависимые дегидрогеназы (предшественник: витамин PP);
! Субстратов NAD+ – зависимых дегидрогеназ большинство.
Примеры: малат, изоцитрат, a-кетоглутарат, глутаминовая кислота и др.
Кофермент NAD+ не образует прочной постоянной связи с ферментом.
Он соединяется с АЦ фермента уже в ходе реакции и после её завершения уже в восстановленной форме отсоединяется.
2. FAD – зависимые дегидрогеназы (предшественник: витамин B2)
Кофермент FAD прочно связан с активным центром фермента как в окисленной, так и в восстановленной форме.
Включаясь в реакцию, он принимает 2H+ и 2 и
Переходит в восстановленную форму.
Субстраты FAD-зависимых дегидрогеназ: сукцинат, ацил-KoA, глицерол-3-фосфат (a-глицерофосфат).
Структурная организация цепи переноса электронов (ЦПЭ).
В основе функционирования ЦПЭ лежит работа 5 основных компонентов, обеспечивающих перенос электронов от NADH и FADH2 на O2.
В их число входит 3 сложных ферментных комплексов, а также 2 низкомолекулярных переносчика.
Компоненты ЦПЭ:
1) NADH-дегидрогеназа (комплекс I);
2) сукцинатдегидрогеназа (комплекс II);
3) низкомолекулярный переносчик: убихинон (кофермент Q);
4) Убихинолдегидрогеназа (QН2-дегидрогеназа) (комплекс III);
5) низкомолекулярный переносчик (цитохром с);
Цитохромоксидаза (комплекс IV)