Респираторни цхаин: функционалне ензими

Све биохемијске реакције у ћелијама било организма јављају са потрошње енергије. Респираторни ланац - секвенцу специфичне структуре које се налазе на унутрашњој мембрани митохондрија и служе за формирање АТП. Аденозин је свестран извор енергије и може да акумулира на 80 до 120 кЈ.

Респираторног електрон ланац - шта је то?

Електрони и протони играју важну улогу у енергетском образовању. Они стварају разлике напона на супротним странама мембране митохондрија која ствара усмерен кретање честица - тренутно. Респираторног ланца (ит ЕТЦ, елецтрон транспорт ланац) је посредник у преносу позитивно наелектрисаних честица у интермембранском простору и негативно наелектрисаних честица у дебљини унутрашње мембране митохондрија.

Главну улогу у формирању енергије припада АТП синтазе. Овај сложени сет енергије мења правац кретања протона у биохемијских енергије везама. Узгред, је скоро идентичан комплекс се налази у хлоропластима биљака.

И комплекси респираторног ензима ланца

Елецтрон трансфер прати биохемијских реакција у присуству система ензима. Ови биолошки активне супстанце, многе копије које формирају велике комплексне структуре, служе као посредници у преносу електрона.

Комплекси респираторног ланца - су централне компоненте транспорта наелектрисаних честица. Укупно у унутрашњем митохондријалној мембране 4 су такве формације, као и АТП синтазе. Све ове структуре имају заједнички циљ - амбалажа ЕТЦ електронски пренос водоника протона у интермембранском простору и, као последица, синтези АТП.

Комплекс је грозд протеинских молекула, међу којима су ензими, структурни и сигнални протеини. Сваки од 4 комплекса испуњава своју само свој карактеристичан, функцију. Да видимо који задаци у ЕТЦ представити ове структуре.

ja комплекс

Пренос електрона у унутрашњости главну улогу мембрану митохондрије тумачи респираторном ланцу. Елиминација реакција водоника протона и електрона их прате - један од главних реакција ИТД Први сет транспортног ланца подразумева молекул НАД * Х + (код животиња) или НАДП * Х + (биљке), а затим цепањем четири водоника протона. Заправо, због овог сложеног биохемијске реакције И се такође назива НАДХ - дехидрогенасе (назван централни ензим).

Композиција дехидрогеназе сложени ирон сумпора протеини укључују 3 врсте и флавин мононуклеотида (ФМН).

ИИИ комплекс

Рад овог комплекса не укључује пренос водоника протона у интермембранском простору. Основна функција овакве структуре је да обезбеди додатне електроне на електрон транспортном ланцу путем сукцинат оксидације. Централ ензиме цомплек - сукцинат-убикуиноне окидоредуцтасе, која катализује цепање електрона из ћилибарна киселина и трансфер до убикуиноне је липофилна.

Добављач водоника протона и електрона до другог комплекса такође ФАД * Х _2. Међутим, ФЛАВИН АДЕНИН ДИНУКЛЕОТИД ефикасност мање него његових аналога - НАД или НАДП * Х * Х.

Композиција ИИ се састоји од три врсте сложених протеина ирон-сумпора и централним сукцината окидоредуцтасе ензима.

ИИИ цомплек

Наредна компонента рачуна, ИТД се састоји од цитохрома б ₅₅₆ б _{560 и} ц _{1, као} и гвожђе-сумпор протеина ризика. Запошљавање трећем сету је повезан са преносом две водоничне протона у интермембранском простору, а електрони из липофилном убикуиноне то цитохрома Ц.

карактеристика ризик од протеина је да се раствара у масти. Други протеини од ове групе која се састала у комплекса респираторног ланца, води растворљиви. Ова функција утиче на положај протеинских молекула у дебљини унутрашње митохондријалне мембране.

Трећи сет функција као убикуиноне-цитохром ц оксидоредуктаза.

комплекс ИИИ

Он цитохрома-оксидант комплекс који је коначна дестинација у ИТД Његов задатак је да пренесе електроне из цитохрома Ц атома кисеоника. Затим негативно наелектрисане О атома ће реаговати са водоникових протона да формира воду. Главни Ензим - цитохром ц окидоредуцтасе кисеоника.

Структура четврте комплекса обухвата цитохром а, А _{3 и} два атома бакарне. Централну улогу у преносу електрона на кисеоник је цитоцхроме а _3. Интеракција ових структура је потиснут азота цијанид и угљен моноксид, у глобалном смислу, доводи до престанка синтезе АТП и разарања.

убихинон

Убикуиноне - витамина налик супстанца, липофилни једињење, које се слободно креће у дебљини мембране. митоцхондриал респираторни ланац не могу без ове структуре, тј. к. Он је одговоран за транспорта електрона из комплекса И и ИИ се комплекс ИИИ.

Убикуиноне је дериват бензоквинон. Ова структура може бити из Шеме К писму или скраћеног ЛН (липофилни убикуиноне). Оксидација молекула доводи до формирања семихинон - јаке оксидант, што је потенцијално опасна за ћелију.

АТП синтазе

Главну улогу у формирању енергије припада АТП синтазе. Ова структура користи грибоподобнаиа енергије усмерена честицама (протона) да га претворити у хемијску енергију.

Основни процес који се јавља током ЕТЦ - је оксидација. Респираторни ланац је одговоран за транспорта електрона у кроз мембрану митохондрије дебљег и њихове акумулације у матрици. Истовремено, комплекси И, ИИИ и ИВ се упумпава водоничних протона у интермембранском простору. Разлика пуњење на странама мембране доводи до правца кретања протона кроз АТП синтазе. Пошто Х + унели матрицу, електрони су испуњени (који су повезани са кисеоником) да формира неутралну супстанца за ћелије - вода.

АТП синтазе Ф0 чине анд Ф1 подјединице које заједно формирају рутера молекул. Ф1 се састоји од три три алфа и бета подјединице, који заједно формирају канал. Овај канал има исти пречник, који имају водоника протона. Са усвајањем позитивно наелектрисаних честица кроз синтазе Хеад АТП Ф ₀ молекули се уврнуто за 360 степени око своје осе. Током овог времена, то АМП или АДП (аденозинмоно- и дифосфат) су везани фосфатном остатак са високо енергетских обвезница, које окружују велике количине енергије.

АТП синтазе се налазе у телу, не само у митохондријама. Код биљака, ови комплекси се такође налазе на мембрани на вакуолама (тонопласт), као и хлоропласт тилакоиди.

Такође у животиња су присутни ћелије и биљне АТПасес. Имају сличну структуру као код АТП синтазе, али њихова акција је усмерена на елиминацију фосфатне остатака до утрошка енергије.

Биолошка Значење респираторног ланца

Прво, крајњи производ ЕТЦ реакција је такозвана метаболички вода (300-400 мл дневно). Друго, синтеза АТП и енергетске складиштење у биохемијским обвезницама молекула. На дан 40-60 кг аденозин се синтетизује, и исти се користи у ензимске реакције ћелијама. Живот једног молекула АТП је 1 минут, тако да респираторни ланац мора радити глатко, прецизно и без грешака. У супротном, ћелија ће умрети.

Митохондрије се сматрају електране било које ћелије. Њихов број зависи од енергије које су неопходне за одређене функције. На пример, неурони могу рачунати до 1000 митохондријама који често формирају кластер у синаптиц тзв плак.

Разлике између респираторног ланца у биљкама и животињама

У погонима, додатних "електране" из ћелије је хлоропласту. На унутрашњој мембрани тих органела такође наћи АТП синтазе, а то је предност над животињским ћелијама.

Такођер биљке може да преживи у високим концентрацијама угљен моноксида, азот и цијанида због цијанида отпоран начин у ЕТЦ. Респираторног ланца чиме се завршава на убикуиноне, из којих електрони се директно преноси на атома кисеоника. Као резултат тога, мање АТП се синтетише, међутим, биљка може да преживи неповољних услова. Животиње у таквим случајевима, продужено излагање умре.

Можемо упоредити ефикасност НАД, ФАД и цијанида отпоран путу кроз формирање индикатора АТП приликом преноса 1 електрон.

• витх НАД или НАДП формира 3 молекула АТП;
• ФАД је формирано са два молекула АТП;
• цијанида формира 1 одржив пут АТП молекула.

Еволутивни значај ЕТЦ

За све еукариотским организмима, главни извор енергије је респираторни ланац. Биохемија синтеза АТП у ћелији је подељен у две врсте, супстрат фосфорилације и оксидативне фосфорилације. ЕТЦ се користи у синтези другом типу енергије, тј. Е. С обзиром на редокс реакције.

У прокариотским организама АТП формирана тек у супстрат фосфорилације у гликолизе фази. Шест угљеника шећери (пожељно глукозе) укључени у реакционом циклусу, а излаз ћелија добије два молекула АТП. Ова врста енергије сматра се најпримитивнији синтеза, тј. К. еукариота током оксидативне фосфорилације формирана 36 АТП молекула.

Међутим, то не значи да су данашњи биљке и животиње изгубили способност да супстрат фосфорилације. Само овај тип АТП синтезе је једина од три фазе производње енергије у ћелији.

Гликолиза у еукариота одвија у цитоплазми ћелије. Постоје сви неопходни ензими који могу прионе глукозе за два молекула пирогрожђане киселине да се формира 2 молекула АТП. Сви наредни кораци одвијају у митохондријалног матрици. Кребс циклус или циклус трикарбоксилна киселина, као јавља у митохондријама. Овај затворени ланчане реакције услед којих синтетизују НАД и ФАД * Х * Х2. Ови молекули ће се користити као потрошни у ЕТЦ.