Analach slabhraidh: fuincseanach enzymes

All biochemical bhualaidhean ann an ceallan sam bith a-bheairt a 'tachairt le lùth caiteachas. Analach slabhraidh - sreath sònraichte structaran a tha suidhichte air an taobh a-staigh de meamran mitochondria agus seirbhis a dheanamh airson a 'cruthachadh ATP. Adenosine S e goireasach lùth agus faodaidh a 'cruinneachadh an 80 gu 120 kJ.

Analach electron-slabhraidh - dè a th 'ann?

Electrons agus protons a 'cluich pàirt chudromach ann lùth foghlam. Iad a 'cruthachadh a bholtaids eadar-dhealachadh air an taobh an aghaidh an meamran an mitochondria a' gineadh a stiùireadh gluasad de na pìosan - dràsta. Analach slabhraidh (ETC e, electron Còmhdhail slabhraidh) 'S e eadar-mheadhonair a' gluasad deimhinneach uallach pìosan ann an rùm intermembrane is àicheil pìosan ann an tiughad a-staigh meamran de mitochondria.

Tha prìomh àite ann a bhith a 'cruthachadh lùth le ATP-synthase. Tha seo toinnte seata de lùth alters stiùireadh an proton gluasad ann an biochemical lùth ties. Co-dhiù, tha cha mhòr co-ionann ris an iom-fhillte a tha suidhichte ann an chloroplasts de lusan.

Agus complexes an analach slabhraidh enzymes

Electron gluasad nochaidh biochemical bhualaidhean ann an làthair an enzyme siostam. Tha iad seo gu bith-eòlasach gnìomhach stuthan, mòran lethbhreacan de mòra a chruthachadh iom-fhillte a tha a 'structaran, a' frithealadh mar eadar-mheadhanairean anns an gluasad electrons.

Complexes an analach slabhraidh - Tha prìomh phàirtean de na Còmhdhail de chasaid pìosan. Iomlan ann an taobh a-staigh mitochondrial meamran 4 a tha a leithid de cruthachadh, a thuilleadh ATP synthase. Na structaran sin uile roinn cumanta amas - wrapping ETC electron gluasad protons haidridean ann an rùm intermembrane agus, mar thoradh, an amalachadh de ATP.

'S e cruinneachadh de pròtain molecules, am measg a tha enzymes, structarail agus comharran-pròtainean. Gach aon de na 4 complexes 'coileanadh a-mhàin a feart, gnìomh. Nach faic a bheil gnìomhan anns na ETC thaisbeanadh na structaran sin.

mi iom-fhillte

Tha an gluasad electrons ann taobh a-staigh na mitochondrial meamran prìomh dhreuchd air a chluich leis a 'analach slabhraidh. Dèanamh às do phrìsean barail an haidridean protons agus electrons accompanying iad - aon de na prìomh-bhualaidhean MSAA A 'chiad seata de Còmhdhail slabhraidh a' gabhail moileciuil sa chruinne de Nad * H + (ann beathaichean) no NADP * H + (lusan), air a leantainn le cleavage de na ceithir haidridean protons. Dearbh, air sgàth iom-fhillte seo biochemical reaction mi cuideachd a 'ghairm NADH - dehydrogenase (air an ainmeachadh meadhan enzyme).

Tha composition dehydrogenase iom-fhillte iarann-pronnasg gabhail a-steach pròtainean 3 seòrsa, agus flavin mononucleotide (FMN).

II iom-fhillte

Operation seo iom-fhillte nach eil a 'gabhail a-steach gluasad protons haidridean ann an intermembrane àite. Tha am prìomh dhleastanas seo a tha structair a thoirt seachad a bharrachd electrons gu electron Còmhdhail slabhraidh le bhith a succinate oxidation. Central enzyme iom-fhillte - succinate-ubiquinone oxidoreductase, a catalyzes an cleavage de electrons bho succinic acid agus gluasad gu ubiquinone tha lipophilic.

Sholaraiche haidridean protons agus electrons don dàrna iom-fhillte a tha cuideachd fad * H _2. Ach, flavin adenine dinucleotide èifeachdais nas lugha na sin a analogues - Nad no NADP * H * H.

Tha composition II a dhèanamh suas de thrì seòrsaichean ioma-fhillte iarann-pronnasg pròtainean agus meadhan oxidoreductase enzyme succinate.

III iom-fhillte

Tha an ath phàirt de cunntas, msaa a dhèanamh suas de cytochrome b _{556 560 b,} agus c _1, a thuilleadh air an iarann-pronnasg pròtain Cunnairt. Cosnadh an treas seat tha co-cheangailte ri gluasad de dhà protons haidridean ann an rùm intermembrane, agus electrons bho lipophilic ubiquinone gu cytochrome C.

Cunnart feart pròtain gu bheil e a dissolves ann an geir. Pròtainean eile den bhuidhinn seo a 'coinneachadh san complexes an analach slabhraidh, uisge-soluble. Feart seo a 'toirt buaidh air suidheachadh na pròtain molecules ann an tiughad a-staigh mitochondrial meamran.

Tha an treas seat de dhreuchdan mar ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase.

iom-fhillte IV

E cytochrome-oxidant iom-fhillte a tha a 'chuairt dheireannach cheann-uidhe ann an MSAA Tha an obair a bhith a 'gluasad bho electrons cytochrome c airson an ocsaidean dadaman. Mar sin àicheil O dadaman a bhios a 'gabhail ris an haidridean protons a chruthachadh uisge. Tha a 'phrìomh enzyme - cytochrome c oxidoreductase ogsaidean.

Tha an structar a 'cheathramh iom-fhillte a-steach cytochrome a, _3, agus dà copair dadaman. Bha am prìomh àite ann an gluasad electrons gu ocsaidean chaidh cytochrome _3. Tha an eadar-obrachadh eadar na structaran sin a tha a mhùchadh naitridean cyanide agus carbon monoxide, ann an ionad- mhothachadh, tha e a 'leantainn gu crìoch ATP tuigseach agus sgrios.

ubiquinone

Ubiquinone - mar a bhiotamain-susbaint, a lipophilic compound, a tha a 'gluasad gu saor ann an tighead de na meamran. mitochondrial analach slabhraidh chan urrainn seo a dhèanamh gun structar, ie. k. Tha uallach air airson electron Còmhdhail bho complexes I agus II a iom-fhillte III.

Ubiquinone S e benzoquinone fo-stuth. Tha an structar a dh'fhaodadh a bhith air ainmeachadh ann Sgeamaichean Q litir no giorrad rapal (lipophilic ubiquinone). Tha oxidation an moileciuil sa chruinne a 'dol gu a' cruthachadh semiquinone - oxidizer làidir, a tha a dh'fhaodadh a bhith cunnartach do na cealla.

ATP synthase

Tha prìomh àite ann a bhith a 'cruthachadh lùth le ATP-synthase. Tha an structar seo a 'cleachdadh cumhachd gribopodobnaya stiùireadh gluasad pìosan (protons) iompachadh e a-steach lùth ceimigeach.

Tha bunaiteach pròiseas a 'tachairt air feadh na ETC -' S e oxidation. Tha an sèine analach a tha uallach airson electron Còmhdhail ann an mitochondrial meamran gairbhe agus an cruinneachadh ann an matrix. Aig an aon àm, a 'complexes de I, III agus IV air a phumpadh protons haidridean ann an intermembrane àite. cosgais eadar-dhealachadh air an taobh an meamran a 'dol gu stiùiridh gluasad protons tro ATP synthase. Bho + H-steach an matrix, electrons tha choinnich (a tha co-cheangailte ri ogsaidean) a chruthachadh neutral stuthan airson na cealla - uisge.

ATP synthase F0 a dhèanamh suas de agus F1 subunits a tha còmhla a chruthachadh mòdaim moileciuil sa chruinne. F1 air a dhèanamh suas de thrì trì alpha agus beta subunits, a tha còmhla a chruthachadh sianal. T-seanal seo tha an dearbh thomhas, a tha a 'haidridean protons. Le slighe deimhinneach uallach pìosan tro ATP synthase ceann F ₀ molecules tha lùbadh le 360 ceum timcheall air a 'axis. Aig an àm seo, gu Amp no ADP (adenozinmono- agus diphosphate) tha ceangailte phosphate chopan le àrd-lùth dàimhean, a tha timcheall air an tomhas mhòr de lùth.

ATP synthase a gheibhear anns a 'chorp, chan ann a mhàin an mitochondria. Ann lusan, sin complexes tha cuideachd suidhichte air meamran an vacuoles (tonoplast), a thuilleadh air an chloroplast thylakoids.

Cuideachd, ann an ceallan bheathaichean agus lusan ATPases tha an làthair. Feumaidh iad structar coltach mar sin an ATP synthase, ach rinn iad a stiùireadh air cur às do phosphate buaidh ri cosgaisean lùtha.

Tha bith-eòlasach a 'ciallachadh analach sèine

An toiseach, bhathar deireadh ETC bhualaidhean tha an t-ainm mheatabolaig uisge (300-400 ML gach latha). San dara àite, an amalachadh de ATP agus stòradh lùth ann an biochemical dàimhean an moileciuil sa chruinne. Aig latha 40-60 kg adenosine tha synthesized, agus an t-aon a chleachdadh ann an enzymatic iom-cheallan. Tha beatha aon moileciuil sa chruinne de ATP 1 mionaidean, mar sin, analach slabhraidh Feumaidh obrachadh gu rèidh, neo-mhearachdach agus gun mhearachdan. Air neo, 'chill Bidh bàs.

Mitochondria Thathar a 'beachdachadh air stèiseanan cumhachd sam bith a chealla. Àireamh aca an crochadh air an lùth a tha a dhìth airson dreuchdan sònraichte. Mar eisimpleir, neurons Faodar cunntadh suas gu 1000 mitochondria a tha gu tric a chruthachadh bhagaide ann an synaptic cho-ainm an clàr.

Eadar-dhealachaidhean eadar an analach slabhraidh ann an lusan is beathaichean

Ann lusan, a bharrachd "cumhachd lusan" na cealla a chloroplast. Air an taobh a-staigh meamran de na organelles a tha cuideachd a 'lorg ATP synthase, agus tha seo na bhuannachd thairis air na ceallan bheathaichean.

Cuideachd lusan beò ann an àrd dùmhlachdan de carbon monoxide, naitridean agus cyanide sgàth cyanide-dhìonach dòigh ann an MSAA Analach slabhraidh mar sin a 'crìochnachadh aig ubiquinone, bho electrons a tha dìreach chun an ocsaidean dadaman. Mar thoradh air sin, tha nas lugha ATP synthesized, ge-tà, an lus beò droch shuidheachaidhean. Animals ann an cùisean mar sin, fada a dh'aithneachadh gu bàs.

Faodaidh sinn coimeas a dhèanamh eadar an èifeachdas Nad, agus Fad cyanide-dhìonach frith-rathad tro ATP comharra cruthachadh nuair a gluasad 1 electron.

• le Nad no NADP chruthachadh le 3 molecules de ATP;
• Fad a chruthachadh le dà molecules de ATP;
• cyanide phàirt de 1 seasmhach frith-rathad ATP moileciuil sa chruinne.

Meanbh cudromachd ETC

Airson a h-uile eukaryotic-bheairtean, prìomh thobar de lùth a tha an analach slabhraidh. Biochemistry ATP tuigseach ann an cealla a roinn ann an dà sheòrsa, fo-fhilleadh phosphorylation agus oxidative phosphorylation. ETC a chleachdadh ann an amalachadh an dàrna seòrsa de lùth, ie. E. Air sgàth redox bhualaidhean.

Ann prokaryotic bheairtean ATP chruth a-mhàin ann am fo-fhilleadh phosphorylation ann glycolysis ìre. Sia-siùcair carbon (b'fheàrr glùcois) an sàs ann an cearcall-bhualadh, agus an toradh cealla a 'faighinn dà molecules de ATP. An seòrsa seo de lùth a tha air a bhith a 'chuid as motha prìomhadail tuigseach, ie. K. Eukaryotes rè oxidative phosphorylation chruth 36 ATP molecules.

Ach, chan eil seo a 'ciallachadh gun latha an-diugh lusan agus beathaichean a chaill an comas fo-fhilleadh phosphorylation. Dìreach seòrsa seo ATP tuigseach a bh 'an aon de na trì ìrean de lùths a chruthachadh ann an cealla.

Glycolysis ann eukaryotes a 'gabhail àite ann an saidhteoplasm an cealla. Tha a h-uile enzymes riatanach gun urrainn Cleave glùcois gu dà molecules de pyruvic acid a chruthachadh 2 molecules de ATP. All dèidh sin ceumannan a 'gabhail àite ann an mitochondrial matrix. Krebs cearcall no an tricarboxylic acid cearcall, mar a 'tachairt ann an mitochondria. Dhùin seo sèine-bhualaidhean mar thoradh air a co-chur Nad agus fad * H * H2. Tha iad sin a molecules thèid a chleachdadh mar consumable ann MSAA