НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

11.3.7. Переносчики водорода и электронов

НАД и НАДО (никотинамидадениндинуклеотидфосфат)

НАД и НАДФ - два очень близких по своей структуре кофермента. Оба они представляют собой производные никотиновой кислоты (одного из витаминов группы В). Молекулы того и другого кофермента электроположительны (у них отсутствует один электрон) и могут играть роль переносчика как электронов, так и атомов водорода. Когда акцептируется пара атомов водорода, один из атомов диссоциирует на протон и электрон:


а второй присоединяется к НАД или НАДФ целиком.

Суммарную реакцию можно записать так:


или проще

НАД(Ф) + Н2 → НАД(Ф) ⋅ Н2.

Свободный протон позднее, при отщеплении водорода, используется для обратного окисления кофермента.

Флавопротеины

Флавопротеины - это коферменты, в состав которых входит витамин В2. ФАД (флавинадениндинуклеотид) играет роль простетической группы, белковая же часть молекулы флавопротеина действует как фермент. В дыхательной цепи эта белковая часть выступает в качестве НАД-дегидрогеназы, катализируя окисление восстановленного НАД. Водород переносится флавопротеином в виде целых атомов.

В цикле Кребса белковая часть флавопротеина, простетической группой которого служит ФАД, действует как сукцинатдегидрогеназа. Она катализирует окисление янтарной кислоты в фумаровую. Восстановленный ФАД располагается в дыхательной цепи после первого пункта окислительного фосфорилирования (т. е. синтеза АТФ). Поэтому за счет его обратного окисления синтезируются только две молекулы АТФ (рис. 11.10).

Рис. 11.10. Развернутая схема дыхательной цепи. Каждый цитохром способен передавать только один электрон. Предполагается, что на каждом дыхательном пути действуют два ряда цитохромов. Здесь показан только один, но цифры удвоены, чтобы количества образующихся конечных продуктов соответствовали действительности. В энергетическом смысле электроны перемещаются 'вниз'
Рис. 11.10. Развернутая схема дыхательной цепи. Каждый цитохром способен передавать только один электрон. Предполагается, что на каждом дыхательном пути действуют два ряда цитохромов. Здесь показан только один, но цифры удвоены, чтобы количества образующихся конечных продуктов соответствовали действительности. В энергетическом смысле электроны перемещаются 'вниз'

Кофермент Q

Молекула этого кофермента содержит цикл из шести атомов углерода. Кофермент Q принимает водород от флавопротеина и передает его цитохрому b.

Цитохромы

Все цитохромы - это белки с относительно небольшой молекулярной массой. Они содержат тем в качестве прочно связанной простетической группы и переносят не водородные атомы, а электроны. Роль переносящего электроны компонента в цитохромах играет железо гема. Обычно оно находится в окисленной форме (Fe3+), но после присоединения электрона, переходит в восстановленную форму (Fe2+). Каждый водородный атом, поступающий от кофермента Q, распадается на ион водорода и электрон:

Н → Н+ + е-

Этот электрон присоединяется к иону железа:


Ионы водорода поступают на время в окружающую среду: они понадобятся вновь позднее, в конце дыхательной цепи.

Электрон от цитохрома b переходит к цитохрому с и далее к цитохрому а + а3 - прочному комплексу двух цитохромов, называемому обычно цитохромоксидазой. Этот комплекс, помимо железа, содержит еще и медь и вступает в окислительно- восстановительную реакцию, когда цитохром а3 в конце концов передает электроны кислороду (рис. 11.10). Любой цитохром может переносить только по одному электрону; поэтому полагают, что во всякой дыхательной цепи имеются два ряда цитохромов, которые и осуществляют перенос электронных пар:


Теперь, когда читатель уже кое-что знает о переносчиках водорода и электронов, ему будет легче разобраться и в более подробной схеме дыхательной цепи, приведенной на рис. 11.10.

Суммарные реакции аэробного дыхания:


предыдущая главасодержаниеследующая глава








© BIOLOGYLIB.RU, 2001-2020
При копировании ссылка обязательна:
http://biologylib.ru/ 'Библиотека по биологии'

Top.Mail.Ru