Определение сил и потоков для переноса электронов в комплексе

Процессы трансформации энергии при дыхании и фотосинтезе протекают в определенным образом организованных мультиферментных комплексах, расположенных в мембранах митохондрий, хроматофоров, хлоропластов и др. Вместе с тем до последнего времени практически игнорировались кинетические и термодинамические эффекты объединения компонентов электронного транспорта в комплексы и предполагалось, что перенос электронов между переносчиками может быть представлен как бимолекулярный процесс. Взаимодействие между отдельными комплексами переносчиков происходит либо непосредственно, либо с помощью относительно подвижных переносчиков электронов, таких, как убихинон, цитохром с и др. Каждый из комплексов представляет собой своего, рода молекулярную машину, функционирование которой можно описать как переходы между ее различными состояниями. Мультиферментный комплекс можно рассматривать как систему обслуживания, характеризующуюся потоком входящих требований , временем обслуживания и т. д. [см., например, Гнеденко, Коваленко, 1966] и применить математический аппарат, развитый для таких систем. [c.285]

НОГо фосфориЛированйй, когда зиерГйя потока электронов преобразуется в энергию макроэргической связи, Роль, которую в данном случае играют деформации молекулы, исключительно велика. Опыт (Пакер) свидетельствует о том, что между процессом образования макроэргических веществ в митохондрии и состоянием ее мембран имеется определенное соответствие это можно рассматривать как аргумент в пользу изложенной концепции. Сопряжение окислительно-восстановительного процесса с образованием макроэргической связи происходит в трех местах в комплексах I, П1 и IV. В переносе электронов от комплекса I к III и от комплекса II к III участвует кофактор Q, молекулы которого совершают движения в липидной среде. Между комплексами III и IV челночное движение совершает молекула цитрохрома с. Природа первичных макроэргических соединений не выяснена во всяком случае АТФ получается не сразу. Первичными продуктами, как предполагается, являются вещества ангидридного характера, и работа потока электронов сводится к тому, что он создает макроэргические связи между гипотетическим веществом и теми участниками цепи переноса электронов, которые играют роль передатчиков в каждом комплексе. Промежуточные продукты, в свою очередь, реагируя с фосфатом и АМФ в присутствии ферментов-киназ, переносящих фосфорильную группу, могут стать источниками образования АТФ. [c.201]

Рассмотрим определение сил и потоков для переноса электронов в комплексе на простейшем примере двух одноэлектронных переносчиков, взаимодействующих друг с другом согласно схеме [Венедиктов и др., 1980в] [c.117]

Хлоропласты и фотосинтезирующие бактерии получают еысокоэнергетические электроны с помощью фотосистем, улавливающих электроны, возбуждаемые солнечным светом, который поглощается молекулами хлорофилла В состав фотосистем входит антенный комплекс, связанный с фотохимическим реакционным центром, где в строго определенном порядке расположены белки и пигменты, участвующие в фотохимических реакциях фотосинтеза. До сих пор лучше всего изучен реакционный центр пурпурных фотосинтезирующих бактерий - известна его полная трехмерная структура. У этих бактерий единственная фотосистема создает электрохимический градиент, энергия которого используется для синтеза как АТР, так и NADPH. В хлоропластах и у цианобактерий имеются две фотосистемы. В зависимости от нужд клетки в разных соотношениях осуществляются электронные потоки двух типов I) нециклический поток, создаваемый при участии двух последовательно соединенных фотосистем, переносит электроны с водьг на МАВР с образованием NADPH, причем попутно синтезируется и АТР 2) циклический поток, поддерживаемый лишь одной фотосистемой, передающей электроны по замкнутой цепи, приводит к образованию только АТР. В хлоропластах все электронтранспортные процессы происходят в тилакоидной мембране для синтеза АТР протоны накачиваются в тилакоидное пространство и затем в результате обратного тока протонов через АТР-синтетазу в строме образуется АТР. [c.477]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология