Taovam-pisefoana rojo: Functional anzima

Biochemical rehetra fanehoan-kevitra ao amin'ny sela na taova mitranga amin'ny fandaniana angovo. Taovam-pisefoana rojo - ny dingana rafitra manokana izay hita eo amin'ny hoditra manify ny mitochondria anatiny sy hiasa mandritra ny fananganana ny ATP. Adenosine dia zavatra maro loharanom-angovo ary afaka hangonina ny 80 ny 120 Prot.

Taovam-pisefoana elektronika rojo - inona moa izany?

Elektrôna sy ny prôtôna anjara lehibe eo amin'ny fanabeazana angovo. Mamorona malefaka izy ireo fahasamihafana eo amin'ny lafiny roa amin'ny mifanohitra manify ny mitochondria izay miteraka ny nitarika fihetsehana avy ny poti - amin'izao fotoana izao. Taovam-pisefoana rojo (izany sns, elektronika fitaterana rojo) dia mpanelanelana eo amin'ny famindrana ny tsara voampanga poti tao an-toerana sy ny ratsy intermembrane nandrara poti amin'ny sakan'ny anatiny manify ny mitochondria.

Ny tena anjara toerana eo amin'ny fananganana ny angovo an'ny ny ATP-synthase. Io sarotra napetraka ny hery manova ny tari-dalana ny proton mihetsika ao amin'ny biochemical angovo fifandraisana. Teny an-dalana, dia saika mitovy ny sarotra no misy ao amin'ny chloroplasts ny zavamaniry.

Ary-be ny taovam-pisefoana rojo anzima

Famindrana elektronika fa nanatsara ny fomba biochemical fanehoan-kevitra teo anatrehan'ny rafitra ny anzima. Ireo voajanahary mavitrika akora, maro ny dika mitovy izay miforona sarotra rafitra lehibe, manompo toy ny mpanelanelana eo amin'ny famindrana ny elektrôna.

-Be ny taovam-pisefoana rojo - dia singa fototry ny fitaterana ny voampanga poti. Total ao anatiny mitochondrial manify 4 dia ny fananganana izany, ary koa ny ATP synthase. Ireo rehetra ireo rafitra mizara tanjona iraisana - wrapping sns elektronika famindrana ny hidrôzenina prôtôna ao amin'ny toerana intermembrane sy, ny vokatr'izany, ny sy voafintina, ATP.

Ny sarotra dia sampahom-proteinina molekiolan'ny, eo izay misy anzima, ara-drafitra sy nidika proteinina. Tsirairay manatanteraka ny 4-be ny ihany ny toetra, ny asa. Aoka hojerentsika izay asa ao amin'ny sns hanolotra ireo rafitra.

I sarotra

Ny famindrana ny elektrôna ao amin'ny afovoan-mitochondrial anjara asa lehibe manify dia nilalao ny taovam-pisefoana rojo. Fanafoanana fihetsiky ny hidrôzenina prôtôna sy ny elektrôna niaraka azy ireo - iray amin'ireo fanehoan-kevitra lehibe sns Ny voalohany napetraka ny fitaterana rojo mihevitra môlekiola ny NAD * H + (amin'ny biby), na NADP * H + (zavamaniry), arahin'ny cleavage ny efatra prôtôna hidrozenina. Raha ny marina, noho izany sarotra biochemical fanehoan-kevitra I antsoina koa hoe NADH - dehydrogenase (atao hoe foibe anzima).

Ny fanaovana vy dehydrogenase-solifara sarotra ahitana proteinina 3 isan-karazany, ary ny flavin mononucleotide (FMN).

II sarotra

Asa sarotra io dia tsy mahakasika ny famindrana ny hidrôzenina prôtôna ao amin'ny intermembrane toerana. Ny tena anjara asa ity dia ny hanome rafitra fanampiny elektrôna ny elektronika fitaterana mifampitohitohy amin'ny alalan'ny succinate oxidation. Central anzima sarotra - succinate-ubiquinone oxidoreductase, izay catalyzes ny cleavage ny elektrôna avy succinic asidra sy ny famindrana ny ubiquinone dia lipophilic.

Mpamatsy ny hidrôzenina prôtôna sy ny elektrôna ho sarotra ny faharoa koa FAD * H _2. Na izany aza, ny adenine flavin dinucleotide fahombiazana kely noho ny an'ny ny analogies - NAD na NADP * H * H.

Ny fanaovana II ahitana telo karazana vy-solifara sarotra proteinina sy Afovoany oxidoreductase succinate anzima.

III sarotra

Manaraka ao amin 'ny tantara, sns ahitana cytochrome amin' ny ₅₅₆ amin 'ny _560, ary ny F _1, ary koa ny proteinina solifara vy-doza. Asa ny fahatelo dia mifandray amin'ny famindrana ny hidrôzenina roa prôtôna ao amin'ny intermembrane toerana, ary ny elektrôna avy amin'ny lipophilic ubiquinone mba cytochrome C.

Mety mampiavaka ny proteinina dia fa miempo amin'ny matavy. Proteinina hafa vondrona ity izay nivory tao amin'ny taovam-pisefoana-be ny rojo, rano-mety levona. Io endri-javatra vokany eo ny toerana misy ny proteinina molekiolan'ny amin'ny sakan'ny anatiny mitochondrial manify.

Ny fahatelo napetraka ny asa toy ny ubiquinone-cytochrome C oxidoreductase.

sarotra IV

Izy cytochrome-oxidant sarotra izany no toerana farany ao amin'ny sns Ny asa dia ny hamindra elektrôna avy cytochrome C ny oksizenina ataoma. Taty aoriana ratsy nandrara O ataoma dia rehefa ny hidrôzenina prôtôna mba hanangana ny rano. Ny tena anzima - cytochrome C oxidoreductase oksizenina.

Ny firafitry ny fahefatra sarotra ahitana cytochrome a, dia _3, ary varahina roa ataoma. Ny foibe anjara eo amin'ny famindrana ny elektrôna ho oksizenina lasa cytochrome ny _3. Ny fifandraisana ireo dia foanana rafitra cyanide azota sy ny gazy, ao maneran-heviny, dia mitarika ho amin'ny famaranana ny ATP sy voafintina sy ny fandringanana.

ubiquinone

Ubiquinone - ny vitaminina-toy ny fananana, ny lipophilic iombonana, izay manosika malalaka amin'ny sakan'ny ny hoditra manify. mitochondrial rojo taovam-pisefoana dia tsy afaka atao raha tsy izany rafitra, izany hoe. l. Tsy tompon'andraikitra amin'ny fitaterana elektronika avy amin'ny-be izaho sy II ho sarotra III.

Ubiquinone dia benzoquinone derivative. Ity rafitra dia azo resahina ao amin'ny tetika Q taratasy na nohafohezina Boky (lipophilic ubiquinone). Ny oxidation ny molekiola mitondra ho amin'ny fananganana ny semiquinone - oxidizer mahery, izay mety hampidi-doza ho an'ny sela.

ATP synthase

Ny tena anjara toerana eo amin'ny fananganana ny angovo an'ny ny ATP-synthase. Io rafitra gribopodobnaya mampiasa hery nitarika mihetsika ny poti (prôtôna) mba mamadika azy io ho angovo simika.

Ny fototra dingana izay mitranga manerana ny sns - dia oxidation. Ny rojo taovam-pisefoana no tompon'andraikitra amin'ny fitaterana elektronika ao amin'ny mitochondrial manify matevina sy ny fanangonan-karena tao-teraka. Miaraka, ny-be ny I, III sy IV dia pumped hidrôzenina prôtôna ao amin'ny intermembrane toerana. anjara-raharaha maha samy hafa teo amin'ny lafiny roa amin'ny hoditra manify mitondra ho directional hetsika prôtôna alalan'ny ATP synthase. Koa satria H + hiditra-teraka, elektrôna dia nihaona (izay mifandray amin'ny oksizenina) mba hanangana ny tsy miandany fananana ho an'ny sela - rano.

ATP synthase F0 dia ahitana ny ary ny F1 subunits izay miara-mamorona ny molekiola ny router. F1 dia ahitana telo telo Alfa sy beta subunits, izay miara-mamorona ny fantsona. Ity dia manana fantsona mitovy savaivony, izay manana prôtôna hydrogène. Ny fandehan'ny tsara voampanga poti alalan'ny ATP synthase lohany F ₀ molekiola dia nampifanintontsintona azy manodidina ny 360 degre mpiray. Nandritra izany fotoana izany, ny DIEM na ADP (adenozinmono- sy ny diphosphate) dia mifatotra phosphate sisa amin'ny avo-angovo fatorana, izay manodidina ny angovo be dia be.

ATP synthase dia hita tao amin'ny tena, tsy afa-tsy ny mitochondria. Ao amin'ny zavamaniry, ireo-be ihany koa ny toerana eo amin'ny hoditra manify ny vacuoles (tonoplast), ary koa ny chloroplast thylakoids.

Koa amin'ny biby sy ny zavamaniry ATPases sela ireo ankehitriny. Manana rafitra mitovy tahaka izany ny ATP synthase, fa ny hetsika dia mivantana amin'ny famongorana ny phosphate residues ny fandaniana ny angovo.

Ny biolojika hevitry ny taovam-pisefoana rojo

Voalohany indrindra, ny fanehoan-kevitra sns vokatra farany dia ilay antsoina hoe metabolic rano (300-400 ml isan'andro). Faharoa, ny ATP sy voafintina, sy ny angovo fitehirizana amin'ny biochemical famatorana ny môlekiola. Amin'ny andro adenosine 40-60 kilao dia voafintina, ka dia izy no ampiasaina amin'ny fanehoan-kevitra enzymatic sela. Ny fiainan'ny môlekiola iray ny ATP dia 1 minitra, toy izany koa ny taovam-pisefoana dia tsy maintsy miasa rojo hampandeha tsara, araka ny marina sy tsy misy fahadisoana. Raha tsy izany, dia ho faty ny sela.

Mitochondria fahefana dia raisina toby ny sela rehetra. Ny isany dia miankina amin'ny angovo izay takiana ho an'ny asa sasany. , Ohatra, dia azo isaina Mason'ny hatramin'ny 1000 mitochondria izay matetika mamorona ny sampahom-boaloboka eo amin'ny synaptic antsoina hoe takela-pahatsiarovana.

Fahasamihafana eo amin'ny taovam-pisefoana rojo eo amin'ny zavamaniry sy ny biby

Ao amin'ny zavamaniry, fanampiny "hery ny zavamaniry" ny sela dia chloroplast. Ary tamin'ny anaty manify ireo organelles koa hita ATP synthase, ary izany dia tombony eo amin'ny biby sela.

Zavamaniry koa dia afaka mivelona ambony concentrations ny gazy, ny azota sy ny cyanide noho ny cyanide-mahatohitra lalana eny amin'ny sns Taovam-pisefoana toy izany no rojo mifarana amin'ny ubiquinone, izay elektrôna ireo mivantana nafindra tany amin'ny oksizenina ataoma. Ho vokany, dia tsy ATP dia voafintina, na izany aza, dia afaka tafavoaka velona ny zavamaniry voka fepetra. Biby amin'ny toe-javatra toy izany, ela hatsiaka ho faty.

Azo oharina ny fahaiza-NAD, FAD sy ny cyanide-mahatohitra lalana amin'ny alalan'ny fananganana ny ATP famantarana, rehefa nafindrany 1 elektronika.

• amin'ny NAD na NADP niforona tamin'ny 3 molekiola ny ATP;
• FAD miforona roa molekiola ny ATP;
• ny cyanide amin'ny teny 1 lalana maharitra ATP molekiola.

Mino ny evolisiona dikan'ny sns

Fa eukaryotic zavamananaina rehetra, lehibe loharanom-angovo dia ny taovam-pisefoana rojo. Mpikaroka ATP sy voafintina ao amin'ny sela Mizara karazany roa, substrate phosphorylation sy oxidative phosphorylation. Sns no ampiasaina ao amin'ny voafintina, ny faharoa karazana angovo, izany hoe. E. Noho ny redox fanehoan-kevitra.

Amin'ny prokaryotic zavamananaina ATP niforona ihany glycolysis substrate phosphorylation amin'ny sehatra. Six-karbaona siramamy (gliokaozy kokoa) nandray anjara tamin'ny fanehoan-kevitra tsingerin'ny, ary ny sela Output dia mandray roa ny ATP molekiola. Io karazana angovo dia heverina ho faran'izay tsotra indrindra sy voafintina, izany hoe. K. Eukaryotes nandritra oxidative phosphorylation namorona 36 ATP molekiola.

Na izany aza, izany tsy midika fa ny amin'izao fotoana izao ny zavamaniry sy ny biby dia very ny fahafahana substrate phosphorylation. Fotsiny io ATP sy voafintina karazana no hany iray amin'ireo dingana telo ny famokarana angovo ao amin'ny sela.

Glycolysis in eukaryotes atao ao amin'ny cytoplasm ny sela. Misy anzima rehetra ilaina izay afaka hiraikitra gliokaozy ny roa molekiola ny pyruvic asidra mba hamorona 2 molekiola ny ATP. Dingana rehetra aty aoriana, maka toerana ao amin'ny mitochondrial teraka. Krebs tsingerin'ny na ny tricarboxylic asidra tsingerin'ny, tahaka ny mitranga ao amin'ny mitochondria. Io fanehoan-kevitra mihidy rojo vokatry ny izay synthesize NAD sy FAD * H * H2. Molekiola ireo dia ho ampiasaina toy ny consumable in sns