Когато биологично окисляване на органични молекули от съответния ензим разцепва два водородни атома. В някои случаи, а между ензима и окислен молекулата се образува е нестабилна, богати на енергия (makroenergeticheskaya) връзка. Тя се използва за производството на ATP - на "крайната цел" на повечето процеси на биологичното окисление. А два водородни атоми са отнети в резултат на реакция, свързана с коензим NAD (никотинамид аденин динуклеотид) или NADPH (никотинамид аденин динуклеотид фосфат).
Последващото съдбата на водород може да бъде различен. В анаеробно окисление, се прехвърля в някои органични молекули. В аеробно окисление на водород прехвърлени на кислорода да се образува вода. Основната част от веригата за прехвърляне водород намира в мембраните на митохондриите. Така от ADP и неорганичен фосфат произведен АТР.
Трябва да се отбележи, че аеробно окисление е много по-ефективен анаеробно. В първия случай от една молекула глюкоза произведени 2 молекули на АТР, а във втория - 36, където глюкоза "изгаря", за да СО2 и вода. Това обяснява и широкото и интензивно развитие на аеробните организми.
Основният източник на енергия в клетката - окисление на субстрати с атмосферен кислород. Този процес се осъществява по три начина: добавяне на кислород към въглерод отцепване водород или загуба на електрон. Клетките на постъпленията на окисление под формата на последователни транспорт на водород и електрони от субстрат на кислород. Кислород играе роля в този случай е съединение намаляване (окислител). Окислителни реакции възникват с освобождаване на енергия. За биологични реакции се характеризират с относително малка промяна в енергия. Това се постига чрез смачкване на процеса на окисление на редица междинни етапи, който позволява складирането на малки порции под формата на богати на енергия съединения (АТР). Възстановяване на кислородния атом чрез взаимодействие с двойка протони и електрони води до образуването на молекула вода.
Тъканното дишане. Това е процес на консумация на кислород от клетките на тъканите на тялото, който е включен в биологичното окисляване. Този тип на окисление се нарича аеробно окисление. Ако не крайните кислородни акцептор действа като схема за прехвърляне водород и други вещества (например пирогроздена киселина), такъв тип се нарича анаеробно окисление.
по този начин биологичното окисляване - на дехидрогениране субстрат с помощта на междинни вектори водород и окончателно акцептор.
Дихателната верига (респираторни ензими тъкан) - е протонни и електронни носители на окисляем субстрат на кислород. Окислителят - съединение, способно да приема електрони. Тази способност се определя количествено чрез окислително-редукционен потенциал по отношение на стандартен водороден електрод, рН е равно на 7.0. Колкото по-ниска потенциал на съединението, толкова си редуциращи свойства и обратно.
По този начин. всяко съединение може да дари електрони само съединение с по-висока редокси потенциал. При всяко следващо звено дихателната верига има по-голям потенциал, отколкото предишната.
Дихателната верига се състои от:
1 NAD - зависим дехидрогеназа;
2 FAD- зависи дехидрогеназа;
3 убихинон (KoQ);
4 Tsitohrmov б, с, а + A3.
NAD-зависими дехидрогеназа. Тъй като коензим включва NAD и NADP. Никотинамид пиридинов пръстен е способна да прикачи водородните протони и електрони.
FAD и FMN зависим дехидрогеназа коензим съдържа като фосфорен естер на витамин В2 (FAD).
Убихинон (KoQ) водород лишава флавопротеини и се превръща в хидрохинон.
Цитохроми - chromoproteids протеини, способни да се прикачи електрони поради присъствието в състава като простетични групи ferroprotoporphyrin. Те приемат електрон от едно вещество, което е малко на Боле силен редуктор, и да го предаде на един по-силен окислител. Желязо атом свързан към азотния атом на имидазоловия пръстен на хистидин аминокиселинен остатък от една и съща страна на порфириновия равнината на пръстена, и от друга страна със серния атом на метионин. Поради потенциалната способност на железен атом кислород цитохроми свързване потиска.
цитохром с равнина на порфирина ковалентно свързан към протеин чрез два цистеинови остатъци, и цитохроми б и. това не стане, ковалентно svyazanos протеин.
Цитохром с A3 + (цитохром оксидаза) вместо съдържа порфирин протопорфирин А, които се различават брой структурни характеристики. Пето координация позиция, заета от амино желязо принадлежност аминозахар остатък, представляващ самия протеин.
За разлика gemolgobina хем желязо атом в цитохроми може обратимо преход от два до тривалентно състояние, като осигурява транспорта на електрони.
Механизмът на веригата за електронен трансфер. Митохондриална външната мембрана е пропусклива за повечето малки молекули и йони, вътрешността почти всички йони (с изключение на протони H) за повечето от незаредени молекули.
Процесите на окисление и образуване на АТР от ADP и фосфорна киселина, т.е. фосфорилиране случи в митохондриите във вътрешната мембрана - Кристен. Тази молекула съдържа три високо енергийни връзки. Macroergic или нарича енергия богат връзка, която се освобождава при скъсване по-голяма от 4 ккал / мол. Когато хидролитично разцепване на АТР в ADP и фосфат освобождава 7.3 ккал / мол. Точно същото се изразходва за образуването на АТФ от АДФ и фосфорна киселина остатък, и е един от основните начини за съхраняване на енергия в тялото.
По време на транспортирането на дихателната верига електронни съобщения енергия се изразходва за присъединяване остатък фосфорна киселина до ADP да образуват една молекула на АТР и една молекула вода. По време на прехвърлянето на двойка електрони от дихателната верига се освобождава и се съхранява под формата на три молекули АТР 21,3 ккал / мол. Това представлява около 40% от освободената енергия по време на транспорт на електрони.
Този метод за съхранение на енергия в клетката се нарича окислително фосфорилиране или двойно фосфорилиране.
Скоростта на окислително фосфорилиране зависи преди всичко от съдържанието на ATP, толкова по-бързо тя се консумира, толкова по-натрупан ADP, по-голямата необходимост от енергия и следователно продължава активно процеса на окислително фосфорилиране. Скорост регулиране на окислително фосфорилиране на концентрация ADP в клетката се нарича дихателните контрол.
Фигура 27-дихателни контрол
Свързани статии