Sykhellingsorganen chain: funksjonele enzymen

Alle biochemical reaksjes yn de sellen fan in organisme foarkomme mei enerzjy útjeften. Sykhellingsorganen chain - in sekwinsje spesifike struktueren dy't lizze op de binnenmembraam fan pecks en tsjinje foar it foarmjen fan ATP. Adenosine is in alsidich boarne fan enerzjy en kin heapje de 80 oant 120 kJ.

Sykhellingsorganen elektron ketting - wat is it?

Elektroanen en protoanen spylje in wichtige rol yn it enerzjy ûnderwiis. Se meitsje in spanning ferskil oan tsjinoerstelde kanten fan it membraan fan de pecks dat genereart in rjochte moasje fan de dieltsjes - current. Sykhellingsorganen keatling (it ETC, elektron ferfier ketting) is in bemiddeler yn de oerdracht fan posityf laden dieltsjes yn de intermembrane romte en negatyf laden dieltsjes yn de dikte fan de binnenmembraam fan pecks.

De wichtichste rol yn de foarming fan enerzjy heart ta de ATP-synthase. Dit kompleks set fan enerzjy feroaret de rjochting fan it proton beweging yn de biochemical enerzjy ties. Troch de wei, is hast identyk oan it kompleks leit yn 'e chloroplasts fan planten.

En kompleksen fan de Respiratory keten enzymen

Electron oerdracht wurdt begelaat troch biochemical reaksjes yn it bywêzen fan 'e enzyme systeem. Dy Biologisch aktive stoffen, in protte kopyen wêrfan foarmje grutte komplekse struktueren, tsjinje as intermediaries yn de oerdracht fan de elektroanen.

Kompleksen fan de luchtwegen keatling - steane sintraal ûnderdielen fan it ferfier fan laden dieltsjes. Totaal yn 'e binnenste mitochondrial membraan 4 binne fan sokke formaasje, krektas ATP synthase. Al dizze struktueren diele in mienskiplike doel - wrapping ETC elektron oerdracht fan wetterstof protoanen yn de intermembrane romte en, as in konsekwinsje, de synteze fan ATP.

It kompleks is in kluster fan proteïne molekulen, ûnder hokker der binne enzymen, strukturele en signaling aaiwiten. Elk fan 'e 4 kompleksen útfieren fan syn ienige syn karakteristike, funksje. Lit sjen hokker taken yn de KBG presintearje dy struktueren.

I kompleks

De oerdracht fan de elektroanen yn it binnenlân fan it mitochondrial membraan wichtichste rol wurdt spile troch de Respiratory keten. Opheffing reaksje fan wetterstof protoanen en elektroanen byhearrende se - ien fan 'e wichtichste reaksjes ETC. In earste set fan ferfier keten giet derfan út molecule fan NAD * H + (yn bisten) of NADP * H + (planten), folge troch Cleavage fan de fjouwer wetterstof protoanen. Eins, fanwege dizze komplekse biochemical reaksje I wurdt ek neamd Nadh - dehydrogenase (neamd sintrale enzyme).

De gearstalling dehydrogenase kompleks izer-swevel aaiwiten binne û.o. 3 soarten, en Flavin mononucleotide (FmN).

II kompleks

Wurking fan dit kompleks net belûke de oerdracht fan wetterstof protoanen yn de intermembrane romte. De wichtichste funksje fan dizze struktuer is te leverjen ekstra elektroanen oan it elektron ferfier keten troch middel fan succinate oksidaasje. Central Enzym kompleks - succinate-ubiquinone oxidoreductase, dy't catalyzes it Cleavage fan elektroanen út barnsteenzuur acid en oerdracht oan ubiquinone is lipophilic.

Leveransier fan wetterstof protoanen en elektroanen foar de twadde kompleks is ek Fad * H _2. Lykwols, Flavin adenine dinucleotide effisjinsje minder as dat fan syn analogen - NAD of NADP * H * H.

De gearstalling II bestiet út trije soarten fan komplekse iron-swevel aaiwiten en sintrale oxidoreductase enzyme succinate.

III kompleks

De folgjende komponint fan it akkount, ETC bestiet út cytochrome b ₅₅₆ b _560, en c _1, likegoed as izer-Sulphur protein risiko. Wurkgelegenheid fan 'e tredde set wurdt yn ferbân brocht mei de oerdracht fan twa wetterstof protoanen yn' e intermembrane romte, en elektroanen út de lipophilic ubiquinone te cytochrome C.

Risk eigenskip fan aaiwyt is dat it lost yn it fet. Oare aaiwiten fan dizze groep dy't moete yn de kompleksen fan de luchtwegen keten, wetter-oplosber. Dizze funksje hat ynfloed op de posysje fan it aaiwyt molekulen yn de dikte fan it binnenste mitochondrial membraan.

De tredde set fan funksjes as ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase.

complex IV

Hy cytochrome-oxidant kompleks dat is de einbestimming yn de ETC. Har wurk is te dragen elektroanen út cytochrome c foar de soerstof atomen. Dêrnei negatyf laden O atomen sille reagearje mei de hydrogen protoanen te foarmjen wetter. De wichtichste Enzym - cytochrome c oxidoreductase soerstof.

De struktuer fan it fjirde kompleks befettet cytochrome a, in _3, en twa koper atomen. De sintrale rol yn de oerdracht fan de elektroanen oan soerstof gie cytochrome a _3. De ynteraksje fan dy struktueren wurdt ûnderdrukt stikstof Cyanide en koalmonokside, yn in globale sin, dat liedt ta it opsizzen fan ATP synteze en ferneatigjen.

ubiquinone

Ubiquinone - een vitamine-as stof, in lipophilic COMPOUND, dy't beweecht frij yn 'e dikte fan it membraan. mitochondrial sykhellingsorganen keatling kin net sûnder dizze struktuer, dws. k. It is ferantwurdlik foar elektron ferfier út de kompleksen I en II nei kompleks III.

Ubiquinone is in benzoquinone derivative. Dizze struktuer kin bedoeld yn Schemes Q brief of ôfkoarte LN (lipophilic ubiquinone). De oksidaasje fan de molecule liedt ta de foarming fan semiquinone - in sterke oxidizer, dat is potinsjeel gefaarlik foar de sel.

ATP synthase

De wichtichste rol yn de foarming fan enerzjy heart ta de ATP-synthase. Dizze struktuer brûkt gribopodobnaya enerzjy rjochte moasje fan dieltsjes (protoanen) te omsette yn gemyske enerzjy.

De basis proses dat optreedt hiele ETC - is oksidaasje. De sykhellingsorganen skeakel is ferantwurdlik foar elektron ferfier yn de mitochondrial membraan tsjokker en harren sammeljen yn de matriks. Tagelyk, de kompleksen fan I, III en IV wurdt pompt hydrogen protoanen yn de intermembrane romte. heffing ferskil oan 'e kanten fan it membraan liedt ta Directional beweging fan de protoanen troch de ATP synthase. Sûnt H + typ de matriks, elektroanen foldien (dy't ferbûn mei soerstof) te foarmjen in neutraal stof foar de sel - wetter.

ATP synthase F0 bestiet út en F1 subunits dy't tegearre foarmje de router molecule. F1 bestiet út trije trije alfa en bêta subunits, dy't tegearre foarmje in kanaal. Dit kanaal hat krekt deselde diameter, dy't hawwe in wetterstof protoanen. Mei de passaazje fan posityf laden dieltsjes troch de ATP synthase kop F ₀ molekulen wurdt draaid troch 360 graden om syn as. Yn dizze tiid, oan AMP of ADP (adenozinmono- en diphosphate) wurde taheakke fosfaat residu mei in hege-enerzjy biningen, dy't hinne de grutte poarsje enerzjy.

ATP synthase wurde fûn yn it lichem, net allinnich yn 'e pecks. Yn planten, dy kompleksen binne ek leit oan de membraan fan de vacuoles (tonoplast), en ek de chloroplast thylakoids.

Ek yn bist sellen en plantsje ATPases binne oanwêzich. Se hawwe in fergelykbere struktuer as dy fan de ATP synthase, mar harren aksje is rjochte op opheffen fan fosfaat resten by de útjeften fan enerzjy.

De biologyske betsjutting fan 'e Respiratory keatling

Foarste plak, de ein produkt ETC reaksjes is it saneamde metabolic wetter (300-400 ml per dei). Twads, de synteze fan ATP en enerzjy opslach yn biochemical biningen fan de molekúl. By deis 40-60 kg adenosine wurdt synthesized, en deselde brûkt wurdt yn enzymatic reaksjes sellen. It libben fan ien molekule fan ATP is 1 minuut, sadat de luchtwegen keten moatte funksjonearje soepel, sekuer en sûnder flaters. Oars, de sel sil stjerre.

Pecks wurde sjoen as macht stasjons fan in sel. Harren oantal hinget ôf fan de enerzjy dy't nedich binne foar bepaalde funksjes. Bygelyks, neuroanen rekkene wurde kin maksimaal 1000 pecks dy't faak foarmje in cluster yn de Synaptic saneamde tinkstien.

Ferskillen tusken de luchtwegen keten yn planten en bisten

Yn planten, in ekstra "krêft planten" fan de sel is in chloroplast. Op de binnenmembraam fan dy organelles wurde ek fûn ATP synthase, en dit is in foardiel boppe it bist sellen.

Ek planten kinne oerlibje yn hege konsintraasjes fan koalmonokside, stikstof en Cyanide fanwege Cyanide-resistant wize yn 'e ETC. Sykhellingsorganen chain dus einiget by ubiquinone, út hokker elektroanen wurde direkt oerdroegen oan it soerstof atomen. Dêrtroch minder ATP wurdt synthesized, lykwols, de plant kin oerlibje ûngeunstige omstannichheden. Bisten yn sokke gefallen, lange bleatstelling te stjerren.

Kinne wy fergelykje de effisjinsje fan de NAD, Fad en Cyanide-resistant paad troch de ATP indicator formaasje doe't it oerdragen fan 1 elektron.

• mei NAD of NADP foarme troch 3 molekulen fan ATP;
• Fad wurdt foarme mei twa molekulen fan ATP;
• fan Cyanide foarmet 1 duorsume paad ATP molecule.

Evolúsjonêre betsjutting fan KBG

Foar alle eukaryotic organismen, in wichtige boarne fan enerzjy is it Respiratory keten. Biogemy fan brea ATP synteze yn de sel wurdt ferdield yn twa soarten, substraat phosphorylation en oxidative phosphorylation. ETC wurdt brûkt yn de synteze fan it twadde type enerzjy, dws. E. Troch GarCapello reaksjes.

Yn prokaryotic organismen ATP foarme allinnich yn substraat phosphorylation yn glycolysis poadium. Seis-koalstof sûkers (leafst glukoaze) belutsen by de reaksje syklus, en de útgong sel krijt twa molekulen fan ATP. Dit soarte fan enerzjy wurdt beskôge as de meast primitive synteze, dws. K. Eukaryotes ûnder oxidative phosphorylation foarme 36 ATP molekulen.

Lykwols, dit betsjut net dat hjoeddeiske planten en bisten hawwe ferlern de mooglikheid om Substraat phosphorylation. Krekt dit soarte fan ATP synteze wie de iennichste ien fan de trije stadia fan enerzjy produksje yn de sel.

Glycolysis yn eukaryotes fynt plak yn 'e cytoplasm fan' e sel. Der binne al de nedige enzymen dy't kin oanhingje glukoaze nei twa molekulen fan Pyruvic acid te foarmjen 2 molekulen fan ATP. Alle lettere stappen nimme plak yn de mitochondrial matriks. Krebs fytse of de tricarboxylic acid-syklus, lykas foarkomt yn 'e pecks. Dat sluten keten reaksjes as in gefolch fan dat de gearfoeging NAD en Fad * H * H2. Dy molekulen sille brûkt wurde as consumable yn ETC.