Количество АТФ, которое образуется в результате сопряжения работы ЦПЭ и АТФ-синтазы, оценивается с помощью коэффициента фосфорилирования.
Коэффициент окислительного фосфорилирования (Р/О) показывает, какое количество неорганического фосфата затрачивается для фосфорилирования АДФ при использовании 1 атома кислорода на образование 1 молекулы воды.
! Коэффициент окислительного фосфорилирования численно равен количеству моль АТФ, синтезированных в результате окислительной реакции.
Энергия электронов и протонов, перенесенных комплексами ЦПЭ (I, III и IV) от субстратов NAD+-зависимых дегидрогеназ, достаточна для активации АТФ-синтазы и синтеза 3 моль АТФ в расчете на 1 моль дегидрируемого субстрата.
Т.е. для всех субстратов NAD+-зависимых дегидрогеназ Р/О £ 3.
Таким образом, дегидрирование 1 моль любого субстрата NAD+-зависимых дегидрогеназ сопряжено с синтезом 3 моль АТФ.
При дегидрировании веществ с участием FAD-зависимых дегидрогеназ происходит передача протонов и электронов на убихинон без участия комплекса I:
1) DH2 + E-FAD®D + E-FADH2
2) E-FADH2 + Q ® E-FAD + QH2
Основной FAD-зависимой дегидрогеназой явл-ся Сукцинатдегидрогеназа.
Это поверхностный белок внутренней мембраны митохондрий (комплекс II).
Сукцинатдегидрогеназа катализирует превращение сукцината в фумарат, являющееся одной из реакций цикла Кребса:
Сукцинат + E-FAD ® Фумарат + E-FADH2
В этом случае на пути электронов от субстрата на O2 только 2 участка переноса H+ в межмембранное пр-во митохондрий (комплексы III и IV)
Таким образом, энергия электронов и протонов, поступивших в ЦПЭ от субстратов FAD-зависимых дегидрогеназ, достаточна для активации АТФ-синтазы и синтеза 2 моль АТФ в расчете на 1 моль дегидрируемого субстрата.
Т.е. для субстратов FAD-зависимых дегидрогеназ (сукцинат, ацил-KoA, глицерол-3-фосфат): Р/О £ 2.
Витамин C (аскорбиновая к-та) способна восстанавливать ионы Fe3+ цитохрома c.
При этом Fe3+ принимает и переходит в Fe2+.
На пути электронов от цитохрома c на O2 1 участок переноса H+ в межмембранное пр-во (IV комплекс).
В этом случае Р/О £ 1.
Коэффициент Р/О показывает только теоретический максимум синтеза АТФ.
На самом деле, для синтеза АТФ используется ~ 40-50% энергии ЦПЭ.
Остальная часть энергии выделяется в виде тепла, а также используется для других видов работ клеток:
Итак, биологические функции ЦПЭ:
1) Использует энергию окисления субстратов для синтеза АТФ путём окислительного фосфорилирования;
Дата добавления: 2015-12-10; просмотров: 1561;