Дыхательная электронтранспортная цепь и окислительное фосфорилирование

Рис. 7-20. Общий механизм окислительного фосфорилирования По мере прохождения высокоэнергетических электронов по электронтранспортной цепи некоторая часть высвобождаемой энергии используется для приведения в действие трех дыхательных ферментных комплексов, откачивающих протоны из матрикса. В результате этого на внутренней мембране создается электрохимический протонный градиент, под действием которого протоны возвращаются обратно в матрикс через АТР-синтетазу - трансмембранный белковый комплекс, использующий энергию

В клеточной мембране аэробных гетеротрофных бактерий и во внутренней мембране митохондрий эукариотических клеток в качестве Н+-помпы функционирует дыхательная электронтранспортная цепь, выкачивающая ионы Н+ наружу (рис. 3.29, V). В результате обратного пассивного транспорта протонов синтезируется АТР (окислительное фосфорилирование). Таким образом, приспособительная эволюция энергетических систем живых организмов, а вместе с тем и газообмена клеток с окружающей средой связана с преобразованием механизмов Н+-помпы. [c.123]

Дыхательная электронтранспортная цепь и окислительное фосфорилирование [c.152]

Механизм энергетических процессов у метанобразующих бактерий еще не расшифрован, но общие принципиальные положения установлены. Ясно, что получение энергии, по крайней мере при окислении Нг, сопряженном с восстановлением СОг, связано с функционированием электронтранспортной системы, включающей дегидрогеназы, переносчики электронов и редуктазы. Перенос электронов приводит к образованию трансмембранного протонного градиента, разрядка которого с помощью мембранной АТФазы сопровождается синтезом АТФ. Доказательством получения метанобразующими бактериями энергии в результате окислительного фосфорилирования служит подавление у них образования АТФ при действии разобщителей и ингибиторов АТФазы. Мало, однако, известно об электронных переносчиках. Не изучена организация дыхательной цепи и ее Н+-переносящих участков. [c.356]

Для бактерий, осуществляющих окисление неорганических субстратов с положительным окислительно-восстановительным потенциалом (нитрификаторы, железобактерии), с этим связаны важные последствия. Включение электронов с субстрата на уровне цитохрома с приводит к тому, что в электронтранспортной цепи функционирует только один генератор AjLij +.Если при переносе 2 электронов с субстрата на молекулярный кислород организм способен осуществлять только 1 фосфорилирование, для обеспечения энергией ему необходимо переработать большое количество энергетического субстрата. Другое обстоятельство связано со следующим включение электронов в дыхательную цепь на уровне цитохромов (минуя НАД+) приводит к тому, что в этом процессе не образуется восстановитель — НАД-Нг, необходимый для биосинтетических процессов. Потребность в НАД-Нг особенно высока, если источником углерода для конструктивных процессов служит СО2. [c.330]

Дыхание необходимо для освобождения химической энергии окисляемых субстратов. В реакциях гликолиза (анаэробного этапа дыхания) и дыхательных циклов (цикл ди- и трикарбоновых кислот, пентозофосфатный цикл) восстанавливаются коферменты, которые затем окисляются кислородом воздуха в электронтранспортной цепи митохондрий (NADH, FADN2) или используются для синтетических процессов (преимущественно NADPH). Энергия дыхания, помимо восстановленных коферментов, запасается в форме АТР в результате субстратного и окислительного фосфорилирования. Последнее осуществляется с участием Н -помпы. [c.176]

СО2, выходящий из клетки, и NADH, который служит главным источником электронов, переносимых дыхательной цепью - так называется электронтранспортная цепь митохондрий. Ферменты дыхательной цепи встроены во внутреннюю митохондриальную мембрану и необходимы для процесса окислительного фосфорилирования, дающего большую часть АТР в животных клетках. [c.432]