Arnas katea: entzimak funtzionala

Edozein organismo zelulak biokimikoa erreakzioak Guztiak energia-gastua gertatzen. Arnas katean - a sekuentzia zehatz egiturak direla barruko mitochondria mintza dago, eta ATP eraketa balioko. Adenosina energia iturri polifazetiko bat da eta 80 eta 120 kJ pilatu daiteke.

Arnas elektroi katean - zer da?

Elektroiak eta protoiak jolastu energia hezkuntzan paper garrantzitsua. Egungo - Tentsio zuzendu partikula mozioa sortzen duen mitochondria mintza alde kontrako aldea bat sortu dute. Arnas katean (it ETC, elektroi garraio katean) positiboki kargatutako partikulak transferentzia intermembrane espazioan eta negatiboki kargatutako partikulak barruko mitochondria mintza lodiera ere bitartekari bat da.

Energia eraketa rol nagusia ATP-sintasa dagokio. energia-multzo konplexu hau protoien energia biokimikoa gorbatak in motion norabidea aldatzen. Bide batez, ia berdina da konplexua da landareen kloroplastoetan dago.

Eta arnas katean entzimak konplexu

Electron transferentzia da entzima sisteman presentzia erreakzioak biokimikoa lagunduta. Hauek substantzia biologiko aktibo, askoren kopiak horietako egitura konplexuak handiak eratzen, elektroi transferentzia bitartekari gisa balioko.

Arnas katean konplexu - kargatutako partikulak garraiatzeko osagaiak central dira. barruko mitokondrialaren mintza 4 Guztira esaterako eraketa, bai eta ATP sintasa dira. Egitura horiek guztiak partekatzeko helburu komun bat - egokitzerik ETC elektroia hidrogeno protoiak transferentzia intermembrane espazioan eta, horren ondorioz, gisa ATP sintesia.

Konplexu proteina molekula, eta horien artean daude entzimak, egiturazko eta seinaleztapena proteinak kluster bat da. 4 konplexu bakoitzak bere bakarra bere ezaugarria, funtzioa betetzen. Ea bertan ETC zereginen egitura horiek aurkeztuko dezagun.

I konplexua

mitokondrialaren mintza rol nagusia barrualdean elektroi transferentzia da arnas katearen arabera jokatu. Ezabatzeari hidrogenoa protoi eta elektroi erreakzio zeramatela horiek - erreakzio nagusiak ETAB bat garraio-katearen lehen multzoa NAD * H + molekula (animaliak) edo NADP * H + (landareak), hidrogenoa lau protoi bikoiztea jarraian bere gain hartzen. Egia esan, ondorioz erreakzio biokimiko konplexua honetan I ere deitzen NADH - deshidrogenasa (erdiko entzima izeneko).

The konposizio deshidrogenasa konplexua burdina-sufre proteinak artean, 3 mota, eta Flavin mononucleotide (FMN).

II konplexua

konplexu honen Operazioa ez du hidrogenoa protoi transferentzia intermembrane espazioan inplikatzeko. Egitura horren funtzio nagusia elektroiak osagarriak hornitzeko elektroi garraio katean succinate oxidazioaren bidez, hain zuzen. entzima Central konplexuak - succinate-ubiquinone oxidoreductase, bertan azido succinic eta transferentzia batetik elektroi bikoiztea ubiquinone to katalizatzen lipophilic da.

hidrogenoa protoi eta elektroi bigarren konplexua hornitzailea ere bada, FAD * H _2. Hala ere, adenine dinucleotide eraginkortasuna bere Antzeko baino gutxiago Flavin - NAD edo NADP * H * H.

osaera II hiru konplexua burdina-sufre proteinak eta erdiko oxidoreductase entzima succinate mota osatzen dute.

III konplexua

kontua hurrengo osagaia, ETC cytochrome b ₅₅₆ osatuta b _{560 eta} c _1, baita burdina-sufre proteina arriskua. Hirugarren multzo Enplegu bi hidrogeno protoiak transferentzia the intermembrane espazioan lotutako, eta lipophilic ubiquinone batetik elektroi C. zitokromoak to

Arrisku proteina film luzea da disolbatzen dela gantz. Beste talde hori arnas katean, ur-disolbagarriak konplexu bildu proteinak. Ezaugarri honek proteina molekula posizioa barruko mitokondrialaren mintza lodiera ere eragiten die.

Hirugarren funtzio ubiquinone-cytochrome c oxidoreductase bezala multzoa.

IV konplexua

He cytochrome-oxidante konplexua etab azken helmuga da Bere lana elektroiak transferitzeko cytochrome c oxigenoa atomo da. Gerora negatiboki kargatutako O atomo izango hidrogenoa protoi batera erreakzionatzen ura osatzeko. The entzima nagusia - cytochrome c oxidoreductase oxigenoa.

Laugarren konplexuak egitura cytochrome bat, _{3 bat,} eta bi sos atomo dira. elektroi transferentzia oxigeno rol nagusia joan zitokromoak _{3 bat.} Egitura horiek elkarrekintza kendu da nitrogeno zianuroa eta karbono monoxidoa, zentzu orokor batean, eramaten ATP sintesia eta suntsipena amaitu da.

ubiquinone

Ubiquinone - bitamina-antzeko substantzia bat, lipophilic konposatu bat, zein mugimendu libreki mintza lodiera ere. mitokondriala arnas katean ezin egitura hori gabe, alegia. k. I eta II konplexu batetik elektroi garraio arduradun konplexua III da.

Ubiquinone benzoquinone eratorria da. Egitura horrek daiteke aipatzen eskemak Q letra edo laburtua LN (lipophilic ubiquinone) ere. oxidizer indartsu bat, hau da potentzialki zelula arriskutsua - molekularen oxidatzea semiquinone eraketa dakar.

ATP sintasa

Energia eraketa rol nagusia ATP-sintasa dagokio. Egitura horrek energia zuzendu gribopodobnaya partikulak (protoiak) motion bihurtzeko energia kimiko bihurtzen erabiltzen du.

Oinarrizko prozesu hori ETC osoan zehar gertatzen - oxidazioa da. arnas katea da elektroia mitokondrialaren mintza lodiagoa garraio eta beren matrizea pilaketa ardura. Aldi berean, I, III eta IV konplexurik da ponpatzen hidrogenoa protoiak intermembrane espazioan. karga mintza aldeetan aldea protoi mugimendua norabide daraman ATP sintasa bitartez. H + sartuko matrizearen geroztik, elektroiak betetzen badira (diren oxigeno lotutako) ziegan substantzia neutral bat osatzeko - ura.

ATP sintasa F0 osatzen eta F1 azpiunitate horrek osatzen router molekularen. F1 hiru hiru Alfa eta beta azpiunitate, horrek osatzen kanal bat osatzen dute. Kanal hau zehazki diametroa berean, hidrogenoa protoi bat dute dauka. positiboki kargatutako partikulak igarotzea ATP sintasa burua bidez With F ₀ molekula da bere ardatzaren inguruan 360 gradu bihurritu. Denbora horretan, AMP edo ADP (adenozinmono- eta diphosphate) erantsita fosfato hondakin bat energia handiko fidantzak, energia kopuru handiak inguratzen duten batera.

ATP sintasa gorputza aurkitu, mitochondria ez bakarrik. landareak ere, konplexu horiek ere vacuoles du (tonoplast) mintza, baita kloroplasto thylakoids on kokatzen dira.

Era berean, animalien zelulak eta landare ATPases agertu dira. antzeko egitura bat ATP sintasa duten bezala dute, baina beren ekintza da fosfato-hondakinak ezabatzea energia gastua buruzko zuzendu.

Arnas katean esanahia biologikoa

Batetik, azken produktuaren ETC erreakzioak deiturikoak ur metabolikoa (300-400 eguneko ml) da. Bigarrenik, ATP eta energia metatzeko molekularen bonoak biokimikoa in sintesia. Egun hartan 40-60 kg Adenosina sintetizatu da, eta bera enzimatikoa erreakzioak zeluletan erabiltzen da. ATP molekula bat bizitza minutu 1 da, beraz, arnas katean arazorik gabe funtzionatu behar du, zehatz-mehatz eta akatsak gabe. Bestela, zelula hil egingo da.

Mitochondria power edozein zelula geltokiak jotzen dira. Haien kopurua energia hori funtzio batzuek behar araberakoa da. Adibidez, neuronak zenbatuko daiteke 1000 mitochondria askotan synaptic deiturikoak plaka kluster bat osatzeko.

Arnas katean arteko desberdintasunak landare eta animaliengan

landareak ere, osagarri "zentral" zelula kloroplasto bat da. barneko organulu horiek mintza On ere aurkitu dira ATP sintasa, eta hau animalia zelulak baino gehiago abantaila bat da.

Era landareak karbono monoxidoa, nitrogeno eta zianuroa kontzentrazio altuak direla eta zianuroa-erresistentzia eta abar ere bide bizirauteko Arnas katean beraz ubiquinone, bertatik elektroiak zuzenean oxigeno atomo transferitu dira amaitzen da. Ondorioz, gutxiago ATP sintetizatzen da, ordea, landare txarra baldintza bizirauteko. kasu horietan Animaliak, esposizio luzea hil.

NAD, FAD eta zianuroa-erresistentzia bidea eraginkortasuna alderatu dezakegu ATP adierazle k denean 1 elektroi transferitzeko.

• NAD edo NADP 3 ATP molekulak osatutako batekin;
• FAD bi ATP molekula osatzen dute;
• zianuroa 1 iraunkorraren bidea ATP molekula osatzen.

Bilakaeraren ETC garrantzia

eukariotoen organismo guztientzat, energia-iturri garrantzitsua da arnas katean da. Biokimika ATP zelula sintesia bi mota, substratu fosforilazio eta oxidazio fosforilazio banatuta. ETC erreakzioak Redox energiaren bigarren mota, alegia. E. dela-sintesian erabiltzen da.

organismo prokariotoen In ATP osatutako substratua glycolysis etapa fosforilazio bakarrik. Sei karbono azukre (hobe glukosa) erreakzio zikloan parte hartzen, eta irteera zelula bi ATP molekula jasotzen. energia mota hau jotzen da gehien primitibo sintesia, hau da. fosforilazio oxidatzailea zehar K. Zelula eukariotoek osatzen 36 ATP molekula izateko.

Hala ere, horrek ez du esan nahi gaur egungo landare eta animalia hori fosforilazio substratu gaitasuna galdu dute. Just ATP sintesia mota hau hiru energia-ekoizpen fase zelula bat baino ez zen.

DNA in Glycolysis gertatzen zelula zitoplasma batean. beharrezko entzimak guztiek glukosa iunctaturen daiteke bi molekulak daude pyruvic acid 2 ATP molekulak eratzeko. Ondorengo pausoak guztiak hartzen mitokondrialaren matrize batean. Krebs zikloa edo azido tricarboxylic zikloa, gertatzen mitochondria den bezala. Hau itxita kate erreakzioak ondorioz, sintetizatu NAD eta FAD * H * H2 gisa. Molekula horiek etab kontsumi gisa erabiliko da