Протон градиент и електрохимичен потенциал - studopediya

Прехвърляне на електрони от дихателната верига от NADH с кислород придружени от изпомпване протони от матрицата през митохондриалната вътрешната мембрана на intermembrane пространство. В тази работа изразходвани енергия на електроните, носени от CPE.

Протоните прехвърлени от матрицата на intermembrane пространство, не могат да се върнат в матрицата, като вътрешната мембрана непропусклив за протони. По този начин, градиент протон се създава

където концентрацията на протоните в intermembrane пространство повече, и рН по-ниско, отколкото в матрицата. Освен това, всеки протон носи положителен заряд, и по този начин потенциална разлика се появява от двете страни на мембраната: отрицателен заряд от вътрешната страна и положително - от външната страна. Колективно, електрически и концентрация наклони до електрохимичен потенциал # 916, # 956; Н + - източник на енергия за синтеза на АТФ на. Тъй като най-активния транспорт на протоните в пространството на intermembrane необходимо за образование # 916, # 956; Н +, настъпва при сайтове СРЕ съответното място комплекси I, III и IV, тези части се наричат ​​клаузи конюгиране дишане и фосфорилиране (Фигура 6-11, 6-13.).

Механизмът на протонната транспорт през мембранен митоген-hondrialnuyu параграфи конюгирането не е ясно. Въпреки това, той има важна роля в този процес се играе KoQ. Най-подробно механизма на прехвърляне на протонната включващи KoQ учи в комплекс ниво

KoQ прехвърля електрони от комплекс III на комплекс I и протони от матрицата за пространство intermembrane, като отличителни циклични трансформации, наречени Q-цикли. Донорът на електрони за комплекс III се редуцира убихинон (QH2) и акцептор - цитохром с. Цитохром с се намира на външната страна на вътрешната мембрана на митохондриите; има активен център С1 цитохром от които електроните се прехвърлят на цитохром С.

По принцип има неподвижна мембрана Q / QH2 фонд от които всеки QH2 молекула в един цикъл позволява прехвърлянето на протони от матрицата на пространството intermembrane и електрони, които в крайна сметка влезе в кислород. В работата по изпомпването на протони консумира част от свободната енергия, която се освобождава, когато се движат по протежение на градиента на редокс потенциала на електроните. Енергията на електрохимичния потенциал (# 916, # 956; Н +) се използва за синтеза на АТФ, ако протони се връщат в матрицата чрез синтаза йонните канали на АТР.

Фиг. 6-13. Конюгиране дишане и синтеза на АТФ в митохондриите. I - NADH-дехидрогеназа; II - сукцинат дехидрогеназа; III - QH2-дехидрогеназа; IV - цитохром оксидаза; V - LTF-синтаза. Енергията на потенциала на протон (електрохимичен потенциал # 916, # 956; Н +) се използва за синтеза на АТФ, ако протони се връщат в матрицата чрез синтаза йонните канали на АТР.

2. Структурата на синтаза АТР и АТР синтез

АТР синтаза (Н + -ATPase) - неразделна протеин на вътрешната митохондриална мембрана. Той се намира в непосредствена близост до дихателната верига. АТФ синтаза се състои от две протеинови комплекси, означен като F0 и F1

Увеличаването на концентрацията на протоните в intermembrane пространство активира АТР синтаза. електрохимична потенциал # 916, # 956; Н + причинява протоните да се движи през канала на синтаза АТР в матрица. Паралелно с действието # 916, # 956; Н + конформационни промени се появяват по двойки # 945;, # 946; F1 протеинови субединици, в резултат от ADP и неорганичен фосфат произведен АТР. електрохимичен потенциал

генерирана във всяка от трите свързващи точки в СРЕ, използвани за синтезиране на една молекула на АТР.