Сопрягающий ион

Стадией, лимитирующей синтез АТФ, является высвобождение синтезированного АТФ из активного центра фермента в матрикс. Полагают, что энергозависимое протонирование отдельных функциональных групп АТФ-азного комплекса, происходящее за счет энергии АцН , вызывает конформационные изменения в Р компоненте, которые приводят к быстрому высвобождению синтезированного АТФ из активного центра фермента. Важным моментом является обратимость реакции, катализируемой АТФ-азным комплексом. При соответствующих условиях комплекс Рд—Р может расщеплять молекулу АТФ и использовать полученную при этом энергию для транспорта протонов, т. е. для образования на мембране АцН . Согласно концепции, постулированной В. П. Скулачевым, наряду с АТФ используется как конвертируемая валюта для энергетических превращений, протекающих на мембране. В связи с этим было предложено все энергетические превращения в клетке подразделить на две группы протекающие в цитоплазме (источник энергии — АТФ, креатинфосфат и другие макроэрги) и локализованные в мембране, использующие энергию Д йН (рис. 15.9). Следует отметить, что не уникален в качестве сопрягающего иона и у некоторых видов организмов при определенных условиях его может заменить ион натрия. [c.205]

Энергопреобразующие мембраны, использующие Na+ как сопрягающий ион. [c.118]

Процессы утилизации энергетических ресурсов и производство полезной работы сопрягаются через А х1. Ион (/), участвующий в этом процессе, называется сопрягающим. Как правило, сопрягающим ионом является Н+. Однако в плазматической мембране [c.120]

Таким образом, процессы утилизации внешней энергии и совершения за ее счет работы оказываются сопряженными через образование и использование А х1. Поэтому ион I может быть назван сопрягающим ионом. [c.14]

До недавнего времени общепринятым было мнение о том, что в энергопреобразующих мембранах роль сопрягающего иона играет Н+ (как это было постулировано Питером Митчелом, 1961). Единственным исключением считали внешнюю мембрану животной клетки, которая использует не Н+, а Ыа+ в качестве иона, сопрягающего гидролиз АТФ с аккумуляцией различных метаболитов внутри клетки. [c.14]

Прогресс биоэнергетических исследований последних лет стимулировал интерес к ионам Na+. Оказалась поколебленной догма о Н+ как единственном сопрягающем ионе. Выяснили, что роль Na+ не ограничивается его функцией в системе ДцН-буферов. У некоторых форм жизни ион Na+ прямо вовлечен в превращения энергии, заменяя ион Н+. Значительное таксономическое разнообразие видов, использующих Na+, а не Н+ в качестве первичного сопрягающего иона, указывает на всеобщее распространение вновь открытого типа мембранной энергетики. Возникает впечатление, что наряду с миром живых существ, чья энергетика базируется на циркуляции протонов, существует достаточно обширная область, которую можно было бы назвать натриевым миром . [c.213]

Следуя подобной логике, можно понять, почему такая эволюционно молодая мембрана наиболее прогрессивного царства живых существ, как плазмалемма животной клетки, использует Na+ в качестве сопрягающего иона. [c.229]

Превращения энергии в мембранах, сопряженные посредством образования и использования ионных потенциалов, суммированы на рис. 59. Предполагают, что роль сопрягающих ионов выполняет (черные стрелки) или Ыа+ (белые стрелки). [c.232]

В частности, остается неясным, как далеко простираются границы < натриевого мира з>. Представляется весьма вероятным, что помимо бактерий, перечисленных в предыдущей главе, есть и другие микроорганизмы, прежде всего морские и щелочеустойчивые, которые также используют N3+ в качестве сопрягающего иона. В этом отношении интересны, например, морские эукариотические водоросли. [c.237]

При изучении механизма транспорта протонов через мембраны необходимо иметь в виду, что Н+ как сопрягающий ион не уникален. Поэтому схемы, применимые только к Н+, но не к Ка+, недостаточны для объяснения всей совокупности превращения энергии в биомембранах. [c.239]

Энергосопрягающие мембраны определение, классификация, особенности строения и функционирования. Сопрягающие факторы, сопрягающие ионы. [c.284]

Энергия A[.iH+ и A[iNa+ обратимо превращается в энергию АТФ. Сопрягающими факторами в этих процессах могут служить Н-АТФ-Рис. 43. Схема путей преобразо- синтетаза (Н-АТФаза) или Na-вания электрохимического потен- АТФ-синтетаза (На-АТФаза), а так-циала, соприженного с переносом же Ыа.К-АТФаза. При синтезе через мембрану Na+ и в по- дуф g митохондриях животных В лезную работу (Скулачев. 1988) сопрягающего иона ис- [c.120]

Согласно современным представлениям (Кагава, 1985 Скулачев, 1988), сопрягающие ионы Н+ и N3+ могут участвовать по крайней мере в 5 различных процессах преобразования электрохимического потенциала в три вида полезной работы в зависимости от типа мембранных структур. При этом под химической работой подразумевают синтез АТФ, синтез неорганического пиро-фосфата, перенос восстановленных эквивалентов в направлении более отрицательных редокс-потенциалов, обратный перенос электронов в дыхательной цепи. Под механической работой и.меют в виду преобразование электрохимической энергии в движение, на-при.мер вращение жгутиков одноклеточных организ.мов. Осмотическая работа связана с транспортом веществ против градиента их концентрации. [c.121]

В результате ион Н+, откаченный из цитоплазмы, не может произвести полезной работы, так как, возвращаясь назад в клетку, он движется по Дяр, но против ДрН. Замена сопрягающего иона (К+ на Na+) может решить проблему, как это оказалось в случае V. alginolyti us. Другие алкалотолерантные и алкалофильные бактерии так- [c.226]

Можно предположить, что эволюционно первичным сопрягающим ионом был Н+. Нетрудно представить, как примитивная живая клетка могла бы изобрести Др,Н-генератор, устроенный по типу редокс-петли Митчела. Механизм редокс-петли предполагает, что некий акцептор атомов водорода, например хинон Q, восстанавливается донором электронов, например цитохромом Fe +. Если такой процесс протекает вблизи одной из поверхностей мембраны (допустим, левой), ионы водорода должны поглощаться из воды, омывающей эту поверхность [c.228]

Проводимость липидной мембраны для Н+ по крайней мере в 10 раз выше, чем для Na+. Эта величина окажется еще большей, если липидный бислой содержит включения белков, располагающих протон-акцепторными группами, которые могут облегчить эстафетный механизм Н+-проводимости. В то же время [Н+] в среде обычно в 10 раз ниже, чем [Na+]. Соотношение этих двух параметров может приводить к тому, что клетка легче удерживает градиент Na+, чем Н+. По-видимому, названное соотношение становится неблагоприятным для Ыа+-энергетики только у экстремальных га-лофилов, живущих в насыщенном растворе Na l. Возможно, именно по этой причине они используют Н+, а не Na+ в качестве первичного сопрягающего иона, несмотря на высокую [Na+Jnap- [c.229]

Чтобы выявить таксономические связи между живыми существами, использующими Н+ или Na+ в качестве сопрягающих ионов, К. М. Чумаков в лаборатории автора построил дендрограмму, основанную на анализе нуклеотидных последовательностей рибосомаль-ных 5SPHK. Эти РНК очень консервативны и распространены среди всех современных форм жизни. Они невелики по длине, что облегчает определение их первичной структуры. [c.230]

На сегодня примеры натриевой энергетики далеко не столь многочисленны, как случаи, когда используется протонный цикл. Однако здесь необходимо иметь в виду, что описание роли Na+ как сопрягающего иона, способного выполнять, по существу, все биоэнергетические функции протона, произошло совсем недавно. Огромное таксономическое разнобразие организмов, использующих натриевый цикл или его фрагменты (от вибрионов, анаэробных бактерий, кокков до цианобактерий и, наконец, животных), указывает на всеобщий характер распространения этого нового типа мембранной биоэнергетики. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология