gradient de protoni și un potențial electrochimic - studopediya

Transferul de electroni din lanțul respirator la NADH la oxigen insotita de pompare protoni din matrice prin membrana internă mitocondrială la spațiul intermembrane. În această lucrare consumat de energie a electronilor transportate de CPE.

Protonii transferate din matricea către spațiul intermembrane, nu poate merge înapoi în matrice, ca membrana interioară impermeabilă la protoni. Astfel, gradientul de protoni este creat la

în care concentrația de protoni în spațiul intermembrane mai mult, și un pH mai mic decât în ​​matrice. Mai mult, fiecare proton poartă o sarcină pozitivă, și astfel apare o diferență de potențial de ambele părți ale membranei: sarcina negativa pe partea interioară și un efect pozitiv - pe exterior. În mod colectiv, electrice și de concentrare înclinație potențial electrochimic # 916, # 956; H + - o sursă de energie pentru sinteza ATP. Deoarece transportul cel mai activ de protoni în spațiul intermembrane necesar pentru educație # 916, # 956; H +, are loc la site-uri CPE complexele de localizare corespunzătoare I, III și IV, aceste porțiuni sunt numite clauze de conjugare respirației și fosforilarea (Figura 6-11, 6-13.).

Mecanismul transportului de protoni prin membrana punctele mitogen-hondrialnuyu Conjugarea nu este clar. Cu toate acestea, ea are un rol important în acest proces este jucat KoQ. Mecanismul cel mai detaliat al transferului de protoni care implica KoQ studiat la nivelul complexului

KoQ transferă electroni din complexul III la I și protonii complex din matrice în spațiul intermembrane, făcând transformări ciclice distincte, numite Q-cicluri. Donorul de electroni pentru complexul III se reduce ubichinonă (QH2) și acceptor - c citocrom. Citocromul c este situat pe partea exterioară a membranei interioare a mitocondrie; există un centru activ al c1 citocromului din care se transferă electronii către citocromul c.

În general, există un fond staționar membrană Q / QH2 din care fiecare moleculă QH2 într-un ciclu permite transferul de protoni din matrice la spațiul intermembrane și electronii care vin în cele din urmă în oxigen. În activitatea desfășurată la pomparea de protoni consumat o parte din energia liberă, care este eliberată atunci când se deplasează de-a lungul gradientului potențialul redox al electronilor. Energia potențialului electrochimie (# 916, # 956; H +) este utilizat pentru sinteza ATP, în cazul în care protonii sunt returnate matricea prin canalele ionice ATP sintaza.

Fig. 6-13. respirație Conjugarea si sinteza ATP in mitocondrii. I - NADH-dehidrogenază; II - succinat dehidrogenaza; III - QH2-dehidrogenază; IV - citocromoxidază; V - LTF-sintetazei. Energia potențialului de protoni (potențial electrochimic # 916, # 956; H +) este utilizat pentru sinteza ATP, în cazul în care protonii sunt returnate matricea prin canalele ionice ATP sintaza.

2. Structura sintetazei ATP și sinteza ATP

ATP sintaza (H + -ATPazei) - proteină integrală a membranei mitocondriale. Acesta este situat în imediata apropiere a lanțului respirator. ATP sintaza este format din două complexe de proteine, notate ca F0 și F1

Creșterea concentrației de protoni in spatiul intermembrane activeaza sintetazei ATP. potențial electrochimic # 916, # 956; H + determină protoni pentru a trece prin canalul de sintetazei ATP în matrice. În paralel cu acțiunea # 916, # 956; H + modificări conformaționale în perechi # 945;, # 946; subunități proteice F1, rezultând din ADP și fosfat anorganic produs ATP. potențial electrochimică

generate în fiecare dintre cele trei puncte de cuplare în CPE, utilizat pentru a sintetiza o moleculă de ATP.