Соотношение в дыхательной цепи

Строят график зависимости активированного ионами Са + дыхания от pH среды инкубации и анализируют возможные ее причины с учетом влияния pH а) на активность системы аккумуляции энергии (транспорт субстрата через мембрану, перенос электронов в дыхательной цепи, аппарат сопряжения) б) на активность переносчиков Са и неорганического фосфата в мембране в) на концентрацию истинного субстрата переносчика неорганического фосфата в связи с изменением соотношения различных ионных форм фосфата [c.459]

КОМПОНЕНТЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ МИТОХОНДРИЙ И ИХ СООТНОШЕНИЕ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ [c.179]

В отнощении структурной организации дыхательной цепи был выдвинут ряд предположений. Существенно то, что молярные соотношения между компонентами являются почти постоянными. Функционирующие компоненты дыхательной цепи встроены во внутреннюю митохондриальную мем- [c.129]

Стехиометрические соотношения переноса протонов в дыхательной цепи и при синтезе АТР — это вполне определенные величины, даже если их истинные значения остаются предметом дискуссий. В то же время общая стехиометрия синтеза АТР по отношению к уровню дыхания может варьировать от теоретического максимума (около одной молекулы АТР на 2е , перенесенных через пункт сопряжения) до нуля в зависимости от величины протонной утечки, идущей в обход АТР-синтетазы (рис. 4.1). Всякое воздействие, повышающее проводимость мембраны, будет понижать долю протонов, переносимых с помощью АТР-синтетазы. При повышении СмН+ снижается величина [c.94]

Соотношение действующих масс в реакции может превышать 500 как за счет работы дыхательной цепи (в этом случае олигомицин не действует), так и за счет гидролиза АТР (в этом случае олигомицин ингибирует процесс). Это указывает на то, что [c.124]

Компоненты дыхательной цепи митохондрий и их соотношение в головном мозгу 64 [c.269]

В книге рассмотрено соотношение протонного потенциала и АТФ. Даны представления о белках-генераторах протонного потенциала дыхательных ферментах, бактериородопсине и ферментах фотосинтетических редокс-цепей. Описаны проблемы механизма действия Н+-АТФ-синтазы и пространственной организации мембранной энергетики клетки. Приведены новейшие данные по натриевой энергетике бактерий. Рассмотрены эволюционный и регуляторный аспекты мембранной энергетики. [c.128]

Энергия, образующаяся при прохождении потока электронов по дыхательной цепи, используется для сопряженного фосфорилирования АДФ. Эти два процесса взаимозависимы окисление не может протекать в отсутствие АДФ. Соотношение окисления и фосфорилирования определяется коэффициентом Р/О (количество фосфорили-рованного АДФ в молях на Уа моль кислорода). Коэффициент Р/О называется коэффициентом фосфорилирования и зависит от точки вхождения восстановительных эквивалентов в цепь транспорта электронов. Например, для субстратов, окисляемых НАД-зависимой дегидрогеназой, Р/О = 3, так как в дыхательной цепи есть 3 участка, на которых перенос электронов сопряжен с синтезом АТФ. [c.176]

Рис. 17-4. Направление потока электронов и энергетические соотношения в дыхательной цепи митохондрий. E-FMN означает NADH-де-гидрогеназу Q-убихинон Ь, с,, с, и а-ци-ккал гохромы. Обратите внимание, что в дыхательной цепи имеется три участка (красные стрелки), в которых перенос электронов сопровождается относительно большим снижением свободной энергии. Эти этапы поставляют свободную энергию для синтеза АТР. Значения Е о для переносчиков электронов приведены в табл. 17-1.

Участки сопряжения окисления и фосфорилирования (синтеза АТФ) на дыхательной цепи. Как установлено учеными Украины (В.А. Белицер, Е.Т. Цыбакова, 1939—1941), при переносе пары электронов от окисляемого субстрата на атом поглощенного кислорода воздуха в митохондриях образуется 3 молекулы АТФ. Такое соотношение получило название коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/0). [c.58]

В полностью сопряженной системе, когда = 1, J2 также обраш ается в нуль. Подобная взаимосвязь сопрягаюш его и сопряженного потоков наблюдается на митохондриях в системе дыхательного контроля , где проявляется зависимость скорости окисления субстрата J2 от изменения соотношения АДФ/АТФ, т. е. от дви-жуш ей силы сопряженного процесса Х. Известно, что степень дыхательного контроля есть отношение окисления субстрата в условиях фосфорилирования (состояние 3 митохондрий) дыхательной цепи к той же скорости, когда концентрация АДФ равна нулю и видимое фосфорилирование исчезает (состояние 4 митохондрий). В состоянии 4 нет результируюш его переноса протонов и образования АТФ (71 = 0), а градиент трансмембранного потенциала достигает максимальных значений (Хх = . В состоянии 4 таких образом энергия тратится не на видимую [c.136]

Последовательность компонентов дыхательной цепи митохондрий и характер их взаимодействия в митохондриях мозга не отличаются от такового в митохондриях любой другой ткани. Как известно, скорость окислительно-восстановительньк превращений компонентов дыхательной цепи значительно превышает скорость реакций дегидрирования субстратов, поэтому именно дегидрогеназные реакции (в мозге это, в первую очередь, дегидрогеназные реакции ЦТК) определяют в конечном счете интенсивность окисления энергетических субстратов тканью. Этим же объясняется и значение для интенсивности окислительных процессов в ткани отношения активности дегидрогеназ к содержанию основных компонентов дыхательной цепи. Установлено, что в тканях с высокой скоростью окисления (головной мозг, сердце, летательная мьпица насекомых) соотношение активности ферментов, лимитирующих ЦТК (цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы), к содержанию цитохромов а+а или цитохрома с обьпно превышает такое соотношение для тканей с более низкой интенсивностью окислитель- [c.180]

Рис. 4.9. Определение соотношения Н+/0 в митохондриях методом кислородных пульсов. Использован тот же прибор, что и дли определения Д)хн4. (рис. 4.3), но без К+-электрода. Концентрированную суспензию митохондрий инкубируют в анаэробных условиях в среде с низкой буферной емкостью, содержащей субстрат, валиномицин и КС1 в высокой концентрации. рН-Элект-род должен иметь малое время ответа. Реакцию начинают быстрым добавлением небольшого количества среды, насыщенной воздухом (содержит около 5 нмолей 0-мг белка- ). Наблюдается быстрое закисление среды в результате работы дыхательной цепи, которая за 2—3 с использует добавленный Ог. Валиномицин и К необходимы для того, чтобы предотвратить образование Аг ), который препятствует дальнейшему выбросу протонов. По исчерпании Ог pH среды восстанавливается, так как протоны возвращаются в матрикс. Этот процесс может определяться (I)—протонной проводимостью мембраны (добавление F P ускоряет процесс) (П)—эндогенным Ма+/Н+-апти-портом (П1) —электронейтральным входом Pi (разд. 7.5). Для расчета Н+/0 кривую следует экстраполировать к моменту, когда Ог еще не исчер-лан. В — валиномицин.

Было показано также, что концентрация высокоэнергетических соединений возрастает при первом охлаждении и падает при втором, Этот факт свидетельствовал по меньшей мере о том, что мышцы некоторым образом вовлечены в исследуемый терморегуляторный ответ. Измерение дыхания in vivo выявило его стимуляцию как при первом, так и при повторном охлаждении животного. В первом случае стимуляция сменялась прогрессирующим торможением дыхания, в то время как во втором случае торможения не наступало. Именно таких соотношений можно было ожидать, если животное, охлаждаясь впервые, не успевало в должной степени разобщить дыхание и фосфорилирование, и избыточное потребление кислорода приводило к избыточному синтезу АТФ и торможению дыхательной цепи по механизму протонного контроля. При втором действии холода происходило сильное разобщение, предотвращавшее накопление АТФ и исчерпание АДФ, так что состояние дыхательного контроля не наступало. Но если эта логика верна, то введение животному искусственного разобщителя-протонофора при первом охлаждении могло бы спасти организм от скоропостижной ХОЛОДОВОЙ смерти. Опыты, поставленные С. П. Масловым, подтвердили это предсказание. Инъекция 2,4-динитрофенола, являющегося токсичным для животных, тем не менее значительно увеличивала продолжительность жизни на холоде мышей, впервые подвергнутых охлаждению. [c.180]

Поскольку окислительное фосфорилиров 1ние включает два принципиально различных типа реакций, а именно окислительно-восстановительные превращения и реакции фосфорилирования АДФ, обоснование существования термодинамического контроля дыхания в этой системе требовало рассмотрения организации работы дыхательной цепи с позиций равновесной термодинамики, которые включают три момента 1) определение термодинамических констант участников системы транспорта электронов в дыхательной цепи 2) анализ соотношений величины свободной энергии различных окислительно-восстановительных зтапов и реакций фосфорилирования АДФ 3) установление неравно весных реакций в системе общего равновесия. [c.60]

Изменение соотношения окисленности—восстановленности дыхательных переносчиков, в свою очередь, может повлечь за собой серьезные перестройки в регулировании клеточным дыханием. Известно, например, что при ишемии в условиях in vivo концентрация АТФ в головном мозге не меняется до очень низких значений рОг [89, 199], что противоречит рассмотренным в этом разделе данным Эре-чинской и сотрудников. Термодинамическая модеЛь окислительного фосфорилирования не учитывает также возможность трансформации активности различных участков дыхательной цепи по ходу деятельности. Однако ниже показано, что это может иметь место. Например, при снижении рОг НАД-зависимый путь поступления восстановительных эквивалентов в дыхательную цепь подавляется на фоне активации сукцинатоксидазного пути окисления. [c.92]

Из всех этих данных следует, что соотношение митохондриальных и немитохондриальных процессов окисления — величина очень лабильная, зависящая от функционального и метаболического состояния препаратов. Существенное значение при этом имеет состояние самой дыхательной цепи, отдельных ее звеньев. Так, уже отмечалась высокая чувствительность дыхания к K N в срезах мозга в случае окисления глюкозы. Однако, если перед -ЭТИМ поток электронов от НАД-завйсимого участка был заингибирован (добавлен амитал), ЦРД, как показано ниже, резко увеличивалось (в 6 раз) [c.104]

Особенности работы дыхательной цепи при сниженных значениях рОг. Выше уже отмечалось, что проведение экспериментов на клеточных и тканевых моделях, а также в условиях in situ позволило внести много уточнений в наши представления относительно состояния дыхательных переносчиков при уменьшении рОг и кажущейся Км (О). Наряду с этим в литературе накапливаются данные о возможности изменения соотношения активности различных участков дыхательной цепи и направления метаболических потоков в условиях гипоксии [74, 470]. Это подтверждается и при моделировании последней in vitro на тканевых препаратах. [c.110]

В пользу этого говорит и тот факт, что различные компоненты Дыхательной цепи присутствуют в совершенно разных количествах. Например, в митохондриях сердца на каждую молекулу NADH-детидрогеназного комплекса приходятся 3 молекулы комплекса Ь-с, 1 молекул цитохромоксидазного комплекса, 9 молекул цитохрома с и 50 молекул убихинона весьма различные соотношения этих белков обнаружены и в некоторых других клетках. [c.454]

Безусловно, главная функция Н+трансгидрогеназы состоит в поддержании высокого соотношения [НАДФН]/[НАДФ+], что стимулирует восстановительные синтезы. Последние включают, как правило, один или несколько этапов, на которых происходит окисление НАДФН. Фактически энергия, вырабатываемая дыхательной или фотосинтетической редокс-цепью в виде А хН, становится при по- [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология