роль в окислительном фосфорилировании

Железо. Без Ге в листьях не образуется хлорофилл, они заболевают хлорозом. При недостатке железа уменьшается образование этого пигмента и падает интенсивность зеленой окраски. Однако железо не входит в хлорофилл. Долгое время роль его в синтезе этого вещества признавалась косвенной. Полагали, что железо регулирует течение окислительно-восстано-вительных процессов в синтезе хлорофилла. Недавно в эти представления внесена ясность. Оказалось, что ферменты, принимающие участие в образовании хлорофилла, содержат железо. Известна цитохромная система их, ускоряющая реакции окислительного фосфорилирования. В ее составе имеются железо-порфирины, которые переносят электроны при окислении и восстановлении. Принимая электрон, трехвалентное железо превращается в двухвалентное отдавая электрон, двухвалентное железо переходит в трехвалентное. Недостаток железа задерживает и синтез ауксинов в растении. [c.312]

Одну из интересных гипотез, объясняющих механизм образования АТФ в митохондриях в процессе окислительного фосфорилирования, предложил В. С. Скулачев. Есть основания считать, что эта гипотеза может быть плодотворной и при рассмотрении фотофосфорилирования в хлоропластах. В. С. Окулачев обратил внимание на то, что при удалении из митохондрий адениинуклео-тидов нарущается сопряжение и фосфорилирование (при переносе электронов по цитохромам). Добавление АТФ в среду восстанавливало первоначальное сопряжение. Это привело к мысли об особой роли адениннуклеотидов в образовании АТФ. [c.205]

В последнее время появились данные, доказывающие, что креатинфосфат в мышечной ткани (в частности, в сердечной мышце) способен выполнять не только роль как бы депо легкомобилизуемых макроэргических фосфатных групп, но также роль транспортной формы макроэргических фосфатных связей, образующихся в процессе тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования. Предложена схема переноса энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда (рис. 20.7). АТФ, синтезированный в матриксе митохондрий, переносится через внутреннюю мембрану с участием специфической АТФ—АДФ-транслоказы на активный центр митохондриального изофермента креатинкиназы, который расположен на внешней стороне внутренней мембраны в меж-мембранном пространстве (в присутствии ионов Mg ) при наличии в среде креатина образуется равновесный тройной фермент-субстратный комплекс креатин—креатинкиназа—АТФ—Mg , который затем распадается с образованием креатинфосфата и АДФ —Mg . Креатинфосфат диффундирует в цитоплазму, где используется в миофибриллярной креатинкиназной реакции для рефосфорилирования АДФ, образовавшегося при сокращении. Высказываются предположения, что не только в сердечной мышце, но и в скелетной мускулатуре имеется подобный путь транспорта энергии из митохондрий в миофибриллы. [c.655]

Читатель может и сам поразмыслить, какая механика нужна для того, чтобы расщепить АТР и произвести сокращение. При этом небесполезно взглянуть и на структуру самого АТР. Прежде всего обратите внимание на то, что три-фосфатная группа содержит много отрицательных зарядов, взаимно отталкивающих друг друга. Представьте далее, что должно произойти, когда молекула АТР вытеснит ADP и Pi из связанной с актином миозиновой головки. При этом может нарушиться связь белок—белок вероятнее всего в какой-то определенной точке а поверхности их контакта индуцируется электростатическое отталкивание. Подумайте об образовании АТР в процессе окислительного фосфорилирования и о возможной роли протонов в синтезе АТР (разд. Д, 9,в). Не могут ли протоны оказать какое-то влияние на белок, окружающий молекулу АТР, в обратном процессе Подумайте о действии Mg +, связанного в комплексе с полифосфатной группой АТР, а также о том, что может случиться, если с соседней группой белка свяжется ион Са . Примите во внимание данные о возможном фосфорилировании боковых цепей белка на промежуточных стадиях процесса. Что произойдет, если будет фосфорилирована боковая цепь гистидина, связанная водородной связью с пептидным остовом в концевом участке спирали Автор этой книги не смог соединить все эти соображения в цельный механизм работы мышцы, но, может быть, кому-то из читателей удастся это сделать [c.418]

Ионы Са2+ играют важную роль в регуляции многих биохимических реакций, протекающих в клетке. В поддержании низкой по сравнению с внеклеточным пространством концентрации ионизированного Са + в цитоплазме принимают участие митохондрии. Эти внутриклеточные органеллы способны аккумулировать большие количества Са + и вместе с тем им принадлежит решающая роль в обеспечении энергетических потребностей клетки в целом. Накопление Са + в митохондриях существенно влияет на активность многих ферментов, локализованных в матриксе и катализирующих отдельные стадии цикла трикарбоновых кислот, окисления кетокислот с разветвленной цепью, липолиза и др. Ярким примером участия Са + в регуляции собственных метаболических функций митохондрий является торможение окислительного фосфорилирования. [c.476]

Гемоглобин и миоглобин —комплексы железопорфиринов с белками, выполняющие функцию фиксации и транспорта молекулярного кислорода в организмах животных. Цитохромы, имеющие аналогичную принципиальную структуру, выполняющие роль переносчика электрона в схемах фотосинтеза, дыхания, окислительного фосфорилирования и др. окислительно-восстановительных реакциях, найдены у всех животных, растений и микроорганизмов. Хлорофиллы — главные участники процессов фотосинтеза — содержатся в высших растениях, водорослях и фотосинтезирующих бактериях. [c.265]

Белки гидролизуются под влиянием протеолитических ферментов, образуя аминокислоты жиры подвергаются действию липазы и затем кофермента А, в результате чего получается соединение ацетил-КоА, а углеводы претерпевают ряд сложных превращений, конечным продуктом которых является пировиноградная кислота. Затем все эти ве- щества вовлекаются в цикл последовательных ферментных реакций, в котором важную роль играют так называемые трикарбоновые кислоты это и есть цикл Кребса. Основной результат работы цикла заключается в отщеплении водорода и выделении углекислого газа. Дальнейшая судьба водорода определяется новой системой ферментов и переносчиков. Атомы водорода теряют электроны, образуя ионы Н+ электроны перемещаются по цепи ДПН, —> флавиновые ферменты —> цитохромы (6, с, а, аз). На последней стадии электроны переходят к кислороду, который, взаимодействуя с ионами водорода, образует воду. Таким образом, электрон с высокого энергетического уровня переходит к низшему энергетическому уровню (вода) по целому ряду промежуточных ступеней. Энергия, выделяющаяся при этом, сосредоточивается в молекулах АТФ следовательно, в цепи, по которой проходят электроны, совершается процесс сопряжения (окислительное фосфорилирование), в котором процесс окисления связан с процессом образования АТФ. Каждый этап всего этого сложного процесса обусловлен действием определенных ферментов. [c.98]

Роль окислительного фосфорилирования в глюконеогенезе. Возможен ли реальный синтез глюкозы из пирувата в условиях, когда цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование полностью ингибированы [c.618]

Токсическое действие. Циановодород вызывает быстрое удушение из-за блокирования дыхательных ферментов и расстройства тканевого дыхания. Так же действуют все цианистые соединения, способные отщеплять НСН и образовывать ион СН . При остром отравлении НСН в первую очередь страдают дыхательный и сосудодвигательный центры (сначала углубление дыхания и повышение кровяного давлегшя, затем паралич дыхания и резкое падение кровяного давления). Цианиды ингибируют окислительное фосфорилирование и энергетические процессы в нервных клетках, а также угнетают ферменты, катализирующие биотрансформацию ряда аминокислот — гистидина, триптофана, тирозина. О резком понижении способности тканей потреблять кислород свидетельствует алая окраска крови в венах. В первый момент отравления решающим является кислородное голодание тканей, в дальнейшем же могут развиваться дегенеративные изменения в ЦНС. При хроническом воздействии НСН в картине отравления важную роль играет угнетение продукции гормона щитовидной железы, вызываемое не пен, а образующимися из него роданистыми соединениями. Чувствительность организма к острому действию цианидов связана с уровнем потребления кислорода при низком его уровне (например, при зимней спячке) резко повышается устойчивость к интоксикации, что связано с понижением температуры тела и повышением резистентности к гипоксии вообще. НСН обладает кожно-резорбтивным действием. [c.513]

Во второй том вошли материалы по биоэнергетике и метаболизму клетки. Рассмотрены роль глюкозы в биоэнергетических процессах, цикл лимонной кислоты, электронный транспорт, окислительное фосфорилирование, регуляция образования АТФ, окисление жирных кислот в тканях животных, окислительный распад аминокислот, биосинтез углеводов, липидов, нуклеотидов, аминокислот, а также фотосинтез. [c.372]

Белки, входящие в состав саркоплазмы, относятся к протеинам, растворимым в солевых средах с низкой ионной силой. Принятое ранее подразделение саркоплазматических белков на миоген, глобулин X, миоальбумин и белки-пигменты в значительной мере утратило смысл, поскольку существование глобулина X и миогена как индивидуальных белков в настоящее время отрицается. Установлено, что глобулин X представляет собой смесь различных белковых веществ со свойствами глобулинов. Термин миоген также является собирательным понятием. В частности, в состав белков группы миогена входит ряд протеинов, наделенных ферментативной активностью например, ферменты гликолиза. К числу саркоплазматических белков относятся также дыхательный пигмент миоглобин и разнообразные белки-ферменты, локализованные главным образом в митохондриях и катализирующие процессы тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, а также многие стороны азотистого и липидного обмена. Недавно была открыта группа саркоплазматических белков —пар-вальбумины, которые способны связывать ионы Са . Их физиологическая роль остается еще неясной. [c.648]

Все живые организмы, включая простейших прокариот, отделены от окружающей среды клеточной мембраной. При этом роль мембран не ограничивается просто механическим отделением содержимого клетки. Они необходимы также для протекания некоторых основополагающих для живой материи процессов, в первую очередь производства АТФ. Как при окислительном фосфорилировании, так и при фотосинтезе сложный надмолекулярный комплекс, вмонтированный в мембрану, обеспечивает создание трансмембранного градиента концентрации протонов, за счет которого и происходит фосфорилирование АДФ. [c.431]

М.(У), играя роль фосфатного аналога в организме, конкурирует с фосфатами в процессе окислительного фосфорилирования в митохондриях, приводя к его разобщению, снижает выработку АТФ в процессе гликолиза. М. вызывает дегенеративное и некротическое поражения тканей в местах контакта. [c.471]

Ф. играет важную роль в обмене в-в и энергии в клетках животных, растений и микроорганизмов. Донорами фосфорильной группы служат АТФ и др. нуклеозидтрифосфа-ты. Ф. аденозиндифосфа.та фосфорной к-той — осн. процесс синтеза АТФ, к-рый осуществляется в результате окисления низкомол. орг. соединений в анаэробных условиях (гликолитич. Ф.), аэробных условиях окислительное фосфорилирование) или в результате фотосинтеза (фото-фосфорилирование). Э. Е. Нифантъев. [c.629]

НАДН и ФАДН, образующиеся в цикле, окисляются в цепи переноса электронов (см. Дыхание, Окислительное фосфорилирование) с образованием АТФ, к-рый играет важную роль в энергетич. обмене. [c.634]

Ввиду важной роли АТФ большой интерес представляет изучение механизма ее синтеза в биологических системах. В аэробных клетках более 90% АТФ синтезируется в митохондриях в процессе окислительного фосфорилирования. Детали этого процесса изучаются в настоящее время очень интенсивно. Реакции фосфорилирования точки или центры фосфорилирования) приурочены к определенным звеньям очень сложной цепи сопряженных реакций, которая носит название дыхательной цепи. При этом энергия, освобождающаяся при окислении 1 моль глюкозы, расходуется постепенно возрастающими небольшими порциями в течение всей серии сопряженных реакций, итогом которой является образование 38 моль АТФ. Мы уже подсчитывали ранее, что полное окисление глюкозы до СО2 и Н2О сопровождается изменением свободной энергии А0 = —675 ккал/моль. Образование 38 молекул АТФ в физиологических условиях требует затраты энергии около 12 38=456 ккал. Таким образом, около 67% всей энергии, освобождающейся при окислении глюкозы, переходит в форму, весьма удобную для дальнейшего использования и превращения в работу. Для столь сложной последовательности реакций этот переход энергии следует считать высокоэффективным. [c.37]

Это свойство мембраны также имеет отношение к окислительному фосфорилированию. Если мембрана повреждена или если она в результате какого-нибудь воздействия стала вдруг легко проницаемой для этих или для некоторых других ионов, то окислительное фосфорилирование происходить не будет. Эти наблюдения показывают, что разница в ионном составе или в концентрации между двумя сторонами внутренней митохондриальной мембраны играет важную роль в синтезе АТР. [c.529]

Метаболические, нервные и гормональные раздражения, част усиленные ферментативными каскадами, коррелируют расход а запас энергии. Какие механизмы обеспечивают химической энергией активную сократительную систему Важную роль в непосредственной корреляции запаса энергии с энергетическими запросами играет ADP — основной продукт АТРазной деятельности миозина. ADP как метаболический сигнал приводит в действие выработку АТР активированными белками в ключевых положениях гликоли-тического пути и окислительного фосфорилирования [19]. Создание запаса энергии на продолжительный период регулируется ионами [c.289]

Механизм окислительного фосфорилирования в цепи дыхательных катализаторов (регенерация АТФ из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии тканевого дыхания) и роль в этом процессе убихинона остаются, однако, все еще неясными. [c.249]

Фосфатиды распространены в природе почти повсеместно. В клетке они сосредоточены главным образом в ядре и в митохондриальных и микросомных мембранах. Считается, что они выполняют структурные функции, а также участвуют в переносе ионов и регулировании проницаемости мембран. О важной роли фосфатидов и других липидов в поддержании митохондриальных процессов окислительного фосфорилирования уже говорилось в гл. XV. [c.409]

Цитохромы участвуют в окислительном фосфорилировании. Важную роль в жизнедеятельности организма играют железосодержащие ферменты — пероксидаза и каталаза. Пероксидаза катализирует реакцию окисления различных субстратов перекиськ> водорода [c.573]

Физиологическая роль фенольных соединений в живых организмах и их фармакологическое действие обсуждаются в главе 12 (влияние фенольных соединений на важнейшие процессы жизнедеятельности, роль эстрогенов фенольного ряда, действие фенолов на процесс окислительного фосфорилирования и т. д.). В дополнение к этому можно привести специальную статью в сборнике [14], где обсуждаются вопросы физиологического действия фенолов в качестве противоопухолевых препаратов и агентов, регулирующих некоторые биохимические процессы. [c.7]

Основные научные работы посвящены изучению окислительного фосфорилирования. Открыл, что молибден и ванадий являются незаменимыми микроэлементами для зеленых растений и водорослей. Показал роль ферредоксина в реакциях фотосинтеза. Обнаружил (1957), что фотофосфорилирова-ние аденозиндифосфорной кислоты может протекать по нециклическому механизму. Показал, что окисление воды при фотосинтезе происходит благодаря энергии света. [c.26]

Исходя из исключительно важной роли АТФ и других гидролитических ферментов в энергетике живых организмов, Митчелл разработал теорию химического просачивания в процессах мембранного переноса. Синтез АТФ осуществляется в клетках благодаря окислительному фосфорилированию в митохондриях (рис. 5.18). [c.175]

Важнейшая роль переноса электронов-это, конечно, обеспечение энергией синтеза АТР в процессе окислительного фосфорилирования. Однако энергия переноса электронов может использоваться и для других биологических целей (рис. 17-20), например для выработки тепла. У новорожденных детей, у детенышей тех млекопитающих, которые рождаются голыми, и у некоторых вотных, впадающих в зимнюю спячку, имеется в области шеи и в верхней части спины особая жировая ткань, называемая бурым жиром. Ее назначение состоит в том, чтобы вырабатывать тепло в процессе окисления жиров. Эта жировая ткань действительно окрашена в бурый цвет, потому что в ней имеется очень много митохондрий, в которых содержится большое количество красноватобурых пигментов-цитохромов. Специализированные митохондрии бурого жира (рис. 17-21) обычно не синтезируют АТР. Свободная энергия переноса электронов рассеивается ими в виде тепла, благодаря чему и поддерживается на должном уровне температура тела молодых животных. Внутренние мембраны митохондрий бурого жира имеют специальные поры для ионов Н . Ионы Н , выведенные из митохондрий в результате переноса электронов, возвращаются в митохондрии через эти поры, минуя Р р1-АТРазу. Вследствие этого свободная энергия переноса электронов используется не для синтеза АТР, а для выработки тепла. [c.534]

Важную роль в аэробном метаболизме пропионовых бактерий играет флавиновое дыхание , которому приписывают основную связь этих бактерий с молекулярным кислородом. В процессе фла-винового дыхания происходит перенос двух электронов с фла-вопротеинов на О2, сопровождающийся образованием перекиси водорода, которая разлагается бактериальной каталазой и перок-сидазой. Однако флавиновое дыхание не связано с получением клеткой энергии. Транспорт электронов в дыхательной цепи некоторых пропионовых бактерий сопровождается образованием АТФ, что может указывать на подключение к этому процессу ци-тохромов, однако эффективность окислительного фосфорилирования низка. Последнее, вероятно, объясняется несовершенством механизмов сопряжения. В то время как в аэробных условиях конечным акцептором электронов с НАД Н2 является О2, в анаэробных условиях им может быть нитрат, фумарат. [c.231]

Хотя теперь установлено, что окислительное фосфорилирование продолжается во время климактерического и постклимактерического периодов, вопрос о возможной роли в созревании плодов природных разобщающих агентов по-прежнему представляет интерес. Так, Варнер [87] отмечает, что до тех пор пока кто-либо не разработает способ определения работоспособности клеток, возможность частичного разобщения окисления и фосфорилирования исключить нельзя. В связи с этим следует отметить, что Миллерд и др. [63] нашли в спелых плодах авокадо какой-то термолабильный недиализуемый фактор, который отсутствовал в предклимактерических плодах и обладал способностью усиливать дыхание и снижать интенсивность фосфорилирования в митохондриях из бобов маша. Идентифицировать этот фактор пока не удалось предполагают, однако, что он представляет собой либо адено-зинтрифосфатазу, либо какое-то соединение со свойствами разобщающего агента. [c.487]

Функция фумарата не сводится к роли простого акцептора, взаимодействующего с NADH2, который образуется при окислении гексоз. Для пары фумарат/сукцинат окислительно-восстановительный потенциал E = — 30 мВ. Фумарат может акцептировать электроны, которые поставляются переносяпщми водород коферментами и уже прошли часть пути по дыхательной цепи поэтому он делает возможным окислительное фосфорилирование. Такого рода фосфорилирование с фума-ратом в качестве конечного акцептора электронов можно отнести [c.322]

Наряду с гемопротеидами широко распространены белки, содержащие железо в виде железосерных кластеров негемиповое железо). Эти белки играют важную роль в многочисленных процессах переноса э.т1ектронов — при фотосинтезе, окислительном фосфорилировании, для восстановления азота до аммиака азотфик-сирующими бактериями. Наиболее изучены железосерные белки из хлоропластов зеленых растений и бактериальные белки, известные под общим названием фер- [c.65]

Ранее нами бти получены данире, свщетельствуюш ие о на-рушегаии окислительного фосфорилирования при УФ-облучении растительных клеток [ilO, 11]. Исходя из современных представлений о роли и значении полйфенолов в процессах дыхания и окислительного фосфорилирования, мы приступили к изучению их защитного действия. [c.389]

Северин С. Е. Биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. В кн. Химические основы процессов жизнедеятельности. Медгиз, 1962. 185. Скулачев В. П. Роль адениннуклеотидов в фосфорилирующем дыхании и физиолр- [c.251]

Митохондриальные фосфолипиды характеризуются особенно высокой степенью ненасыщенности в сердечной мышце на каждый атом фосфоли-нидного фосфора приходится в среднем 3,2 двойной связи. Эта ненасыщен-ность, видимо, имеет определенное функциональное значение, так как каталитическая активность любого из четырех комплексов при экстракции липидов жировыми растворителями резко снижается, а при добавлении ненасыщенных фосфолипидов (например, липидов из митохондрий, лецитина из яиц, мяса и сои или же синтетического о леи л лецитина) снова восстанавливается. При этом чем больше степень ненасыщенности добавляемых липидов, тем резче выражен их активирующий эффект. Роль фосфолипидов, по-видимому, двояка 1) они стабилизируют активные конформации белков дыхательной цепи, как каждого в отдельности, так и их комплексов, и 2) они способствуют взаимодействию активных белков с другими важнейшими компонентами — коферментом Q, факторами, необходимыми для окислительного фосфорилирования, а также со структурными белками. [c.392]

Ключевую роль в процессах переноса (превращения) энергии играет аденозйнтрифосфат (АТФ). В фотосинтезирующих растениях АТФ образуется двумя путями фотофосфорилированием и окислительным фосфорилированием. Системы, в которых протекают процессы высвобождения и трансформации энергии, тесно связаны с биологическими мембранами. Около 90% всех мембран в клетках фотосинтезирующих растений приходится на фотосинте-тические мембраны. Кроме того, процессы дыхания и окислительного фосфорилирования происходят также на внутренних мембра- [c.46]

Другую группу образуют Ф., взаимодействующие непосредственно с окисляемым субстратом. Важией-Ш 1мн ферментами этой группы являются сукцинатде-гидрогеназа, катализирующая окисление янтарной к-ты в цикле трикарбоновых кислот, а также ацнл-кофермент А-дегидрогеназа (ганфр 1.3.2.2), принимающая участие в окислении жирных к-т (см. Жиры). Перечисленные Ф. играют важную роль в процессах окисления биологического и окислительного фосфорилирования. [c.227]

В тканях животных, высших растений и вообще большинства аэробных организмов окислительное фосфорилирование и взаимодействие клетки с кислородом (этот процесс изображается уравнением СвН гОе -Ь 6О2 бСОг -Ь 6Н2О) осуществляется в митохондриях. Митохондрии известны цитологам уже много лет, но понимание их важной роли в клетке пришло лишь с открытием специфических окислительных реакций, обнаружением цитохромов и цитохромоксидазы, с развитием методик и усовершенствованием аппаратуры для количественного фракционирования цитоплазмы. [c.56]

Гормоны воздействуют на скорости ферментативных процессов, на поступление в кровь самих ферментов. Стероидный гормон—кортикотрипин повышает активность фермента фосфорила-зы продукты, получающиеся из гормона щитовидной железы, влияют на ход окислительного фосфорилирования и т. д. Гормоны могут стимулировать или тормозить работу нервной системы. Им принадлежит важная роль в процессах деления клеток. Гормоны влияют на синтез ферментов (икоферментов), а это, как мы уже отмечали, представляет собой одно из наиболее надежных средств быстрого регулирования химических реакций в клетках. [c.149]

Делаются предположения о возможной роли разобщения окислительного фосфорилирования в общей картине гербицидного действия хлорфеноксикислот. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология