Tənəffüs zəncir: funksional fermentlər

hər hansı bir orqanizmin hüceyrələri bütün biokimyəvi reaksiyalar enerji xərcləri ilə baş verir. Tənəffüs zəncir - mitochondria daxili membran yerləşən və ATP formalaşması xidmət bir sequence xüsusi strukturlar. Adenozin enerji yönlü mənbəyidir 80 120 KJ toplamaq bilər.

Tənəffüs elektron zəncir - bu nədir?

Elektron və protonlar enerji təhsil mühüm rol oynayır. cari - Onlar hissəciklər bir yönəldilmiş hərəkət yaradır mitochondria membran qarşı tərəfdən bir gərginlik fərq yaradır. Tənəffüs zəncir (bu ETC, elektron nəqliyyat zəncir) mitochondria daxili qişasının qalınlığı intermembrane məkanında müsbət yüklü hissəciklər transferi və mənfi yüklü zərrəciklərin bir vasitəçi var.

enerji formalaşmasında əsas rol ATP-synthase məxsusdur. enerji Bu kompleks set biokimyəvi enerji əlaqələri proton hərəkət istiqamətini dəyişir. kompleks bitkilərin Xloroplastlarda yerləşir yolu ilə, demək olar ki, eynidir.

Və tənəffüs zəncir fermentlərin kompleksləri

Elektron transfer ferment sisteminin iştirakı ilə biokimyəvi reaksiyaların ilə müşayiət olunur. Bu bioloji aktiv maddələr, çox nüsxə olan böyük kompleks strukturları yaratmaq elektronların transfer vasitəçi kimi xidmət edir.

tənəffüs zəncirinin kompleksləri - ittiham hissəciklər nəqliyyat mərkəzi komponentləri var. daxili mitokondrial membran 4 Total belə formalaşması, eləcə də ATP synthase var. Nəticədə, kimi, intermembrane məkanında hidrogen proton wrapping ETC elektron transfer və - Bütün bu strukturlar bir ümumi məqsəd bölüşürlər ATP sintezi.

mürəkkəb struktur fermentlər, və siqnalizasiya zülal var olan arasında protein molekulları bir çoxluq var. 4 komplekslərinin hər biri yalnız onun xarakterik funksiyası yerinə. nin ETC vəzifələri bu strukturları təqdim görmək edək.

I kompleks

mitokondrial membran əsas rolu daxili elektron transfer tənəffüs zənciri ilə ifa olunur. hidrogen proton və elektronlardan aradan qaldırılması reaksiya onları müşayiət edən - əsas reaksiyalar s biri nəqliyyat silsiləsinin ilk set dörd hidrogen proton parçalanma izlədi (heyvanların) NAD * H + və molekul və ya NADP * H + (bitkilər), nəzərdə tutur. (Mərkəzi ferment adına) dehidrogenaz - Əslində səbəbiylə bu kompleks biokimyəvi reaksiya Mən də adlanır NADH.

tərkibi dehidrogenaz kompleks dəmir-kükürd zülallar 3 növ, və Flavin mononucleotide (FMN) daxildir.

II kompleks

bu kompleksin Əməliyyat intermembrane məkanında hidrogen proton transfer cəlb etmir. Bu qurumun əsas funksiyası succinate oksidləşmə yolu ilə elektron nəqliyyat şəbəkəsi üçün əlavə elektron təmin etməkdir. Central ferment kompleksi - succinate-ubiquinone oxidoreductase, Ubiquinone üçün kəhrəba turşusu və transfer olan elektronların parçalanma catalyzes lipophilic edir.

ikinci kompleks hidrogen proton və elektronlardan Təchizatçı də FAD * H _2. Lakin, adenin Dinucleotide onun analoqları daha az səmərəliliyinin flavin - nad ya NADP * H * H.

tərkibi II kompleks dəmir-kükürd zülal və mərkəzi oxidoreductase ferment succinate üç növ ibarətdir.

III kompleksi

hesab sonrakı komponenti ETC sitoxrom b ₅₅₆ ibarətdir b _{560 və} c _1, eləcə də dəmir-kükürd protein Risk. Üçüncü setdə Məşğulluq intermembrane məkanında iki hidrogen proton köçürülməsi ilə bağlı, və lipophilic Ubiquinone olan elektron C. sitoxrom üçün

protein Risk xüsusiyyət yağ həll edir. suda həll tənəffüs zəncirinin, komplekslərinin görüşdü bu qrupun digər zülallar. Bu xüsusiyyət daxili mitokondrial membran qalınlığı zülal molekulları mövqeyini təsir göstərir.

ubiquinone-sitoxrom c oxidoreductase kimi funksiyaları üçüncü set.

kompleks IV

S son təyinat O sitoxrom-oksidan kompleks Onun iş oksigen atomları üçün sitoxrom c elektron transfer edir. Nəticədə mənfi ittiham O atomlar su yaratmaq üçün hidrogen proton ilə reaksiya olacaq. əsas ferment - sitoxrom c oxidoreductase oksigen.

dördüncü kompleksinin struktur sitokrom a, bir _{3 və} iki mis atomları daxildir. oksigen elektronların transfer mərkəzi rolu ₃ sitoxrom _getdi. bu strukturların qarşılıqlı qlobal mənada, bu ATP sintezi və məhv xitam gətirib çıxarır azot sianid və karbon qazı yatırıldı olunur.

ubiquinone

Ubiquinone - membran qalınlığı sərbəst hərəkət vitamin kimi maddə, bir lipophilic mürəkkəb. mitokondrial tənəffüs zəncir, bu qurumun olmadan edə bilməz ie. k. Bu kompleks III I və II kompleksləri olan elektron nəqliyyat üçün məsuliyyət daşıyır.

Ubiquinone bir benzoquinone törəmə edir. Bu quruluş sxemləri Q məktub və ya qısaldılmış LN (lipophilic ubiquinone) ilə istinad edilə bilər. güclü oksidləşdiricidən, hüceyrə üçün potensial təhlükəli deyil - molekulunun oksidləşmə semiquinone meydana gəlməsinə gətirib çıxarır.

ATP synthase

enerji formalaşmasında əsas rol ATP-synthase məxsusdur. Bu quruluş kimyəvi enerjiyə çevirmək üçün hissəciklər (proton) və gribopodobnaya enerji idarə hərəkət edir.

ETC ərzində baş verir əsas proses - oksidləşmə edir. tənəffüs zəncir elektron qalın mitokondrial membran nəqliyyat və matrix onların toplanması üçün məsuliyyət daşıyır. Eyni zamanda, mən III və IV kompleksləri intermembrane məkanında hidrogen proton vurulur. membran tərəfdən pulsuz fərq ATP synthase vasitəsilə protonların yönlü hərəkət gətirib çıxarır. su - H + matrix daxil olduğundan, elektron hüceyrə üçün neytral maddə yaratmaq üçün (oksigen ilə bağlı ki,) qarşılanır.

ATP synthase F0 ibarətdir olan F1 subunits birlikdə router molekul təşkil edir. F1 birlikdə kanal yaratmaq üç üç alfa və beta bölmələrinin ibarətdir. Bu kanal hidrogen proton var eyni diametri var. ATP synthase rəhbəri ilə müsbət yüklü hissəciklər keçməsi ilə F ₀ molekulları öz oxu ətrafında 360 dərəcə hörülmüş olunur. Bu müddət ərzində AMP və ya ADP (adenozinmono- və difosfat) enerji böyük məbləğdə əhatə yüksək enerji istiqrazlar ilə fosfat qalıq əlavə olunur.

ATP synthase mitochondria yalnız bədəndə rast gəlinir. bitkilərin, bu kompleksləri də vacuoles (tonoplast) və membran, eləcə də chloroplast Tilakoidlərin yerləşir.

Həmçinin heyvan hüceyrələri və bitki ATPases mövcuddur. Onlar ATP synthase kimi bənzər bir quruluşa sahib, lakin onların fəaliyyət enerji xərcləri fosfat qalıqlarının aradan qaldırılması yönəldilmişdir.

tənəffüs zəncirinin bioloji mənası

Birincisi, son məhsul ETC reaksiyalar qondarma metabolik su (gündə 300-400 ml) təşkil edir. İkincisi, molekulunun biokimyəvi istiqrazlar ATP və enerji saxlama sintezi. günü 40-60 kq adenozin sintez olunur və eyni ferment reaksiyalar hüceyrələri istifadə olunur. tənəffüs zəncir dəqiq və səhvsiz, rəvan fəaliyyət lazımdır, belə ki, ATP biri molekul həyatı 1 dəqiqə var. Əks halda, mobil öləcək.

Mitochondria hər hüceyrənin elektrik stansiyaları hesab edilir. Onların sayı müəyyən funksiyalar üçün tələb olunur enerji asılıdır. Məsələn, neurons tez-tez lövhə deyilən Synaptic bir çoxluq təşkil 1000 mitochondria qədər saya bilərik.

bitki və heyvanların tənəffüs zəncirinin arasında fərqlər

bitkilərin, hüceyrənin bir əlavə "elektrik stansiyası" a chloroplast edir. Bu orqanoidlər daxili membran də ATP synthase tapdı və bu heyvan hüceyrələri üzərində üstünlük verilir.

Həmçinin bitki görə s sianid davamlı şəkildə karbonmonoksit, azot və sianid yüksək konsentrasiyası yaşaya bilər Tənəffüs zəncir belə elektron birbaşa oksigen atomları köçürülür olan Ubiquinone, bitir. Nəticədə, ATP sintez az, lakin bitki mənfi şərait yaşaya bilər. belə hallarda Animals, uzun ifşa ölmək.

1 elektron köçürmə Biz ATP göstərici formalaşması vasitəsilə NAD, şıltaq və sianid davamlı yol səmərəliliyini müqayisə edə bilərsiniz.

• NAD və ya ATP 3 molekulları meydana gətirdiyi NADP ilə;
• FAD ATP iki molekulları ilə formalaşır;
• sianid 1 davamlı yol ATP molekul təşkil edir.

ETC təkamül əhəmiyyəti

bütün ökaryotik orqanizmlərin üçün enerji mənbəyi tənəffüs zəncir edir. hüceyrə Biochemistry ATP sintez iki növ, döşənəyi phosphorylation və oksidləşdirici phosphorylation bölünür. ETC reaksiyalar redoks enerji ikinci növü, yəni. E. səbəbiylə sintezi istifadə olunur.

prokariot orqanizmlər ATP yalnız glycolysis mərhələsində döşənəyi phosphorylation formalaşır. Six-karbon şəkər (üstünlük qlükoza) reaksiya dövrü cəlb və çıxış mobil ATP iki molekulların alır. enerji növü oksidləşdirici phosphorylation zamanı K. eukaryotes 36 ATP molekulları meydana ie. ən primitiv sintez, hesab olunur.

Ancaq bu günki bitki və heyvanların Phosphorylation substrat qabiliyyətini itirmiş ki, demək deyil. Just ATP sintez bu cür hüceyrə enerji istehsal üç mərhələdən yalnız biri idi.

eukaryotes ildə Glycolysis hüceyrə cytoplasm yer tutur. iki molekullar qlükoza ayırmaq olar ki, bütün lazımi fermentlər var pyruvic turşusu ATP 2 molekulları yaratmaq. Bütün sonrakı addımlar mitokondrial matrix keçiriləcək. Krebs dövrü və ya tricarboxylic turşusu dövrü kimi mitochondria baş verir. Bu Nad və FAD * H * H2 sintez olan nəticəsində zəncirvari reaksiyalar bağladı. Bu molekullar s İstehlak kimi istifadə olunacaq