Respiratory chain: enzim fungsi

Kabeh reaksi biokimia ing sel organisme sembarang dumadi karo sah energi. Ambegan chain - urutan struktur tartamtu sing dumunung ing membran utama mitokondria lan ngawula kanggo tatanan saka ATP. Adenosin sumber Versatile energi lan bisa nglumpukake 80 kanggo 120 kJ.

Ambegan elektron chain - apa iku?

Elektron lan proton muter peran penting ing pendidikan energi. Padha nggawe prabédan voltase ing sisih ngelawan saka lumahing mitokondria sing ngasilake gerakan katuntun saka partikel - saiki. respiratory chain (iku ETC, elektron transportasi chain) punika mediator ing transfer partikel kang muatané positif ing papan intermembrane lan partikel kang muatané négatif ing kekandelan saka membran utama mitokondria.

Peran utama ing tatanan saka energi belongs kanggo ATP-synthase. pesawat Komplek saka energi alters arah gerakan proton ing hubungan energi biokimia. Miturut cara, iku meh podho rupo kanggo komplèks iki dumunung ing chloroplasts saka tetanduran.

Lan komplek saka enzim respiratory chain

transfer elektron diiringi reaksi biokimia ing ngarsane sistem enzim. Iki biologically aktif bahan kimia, akeh salinan kang mbentuk struktur Komplek gedhe, ngawula minangka intermediaries ing transfer elektron.

Kompleks saka respiratory chain - sing komponen tengah saka transportasi saka partikel daya. Total ing mitokondria membran njero 4 sing saka tatanan kuwi, uga ATP synthase. Kabeh struktur iki nuduhake goal umum - bungkusan ETC transfer elektron saka proton hidrogen ing papan intermembrane lan, minangka akibat, sintesis ATP.

Komplek punika kluster molekul protein, antarane kang ana enzim, struktural lan protein signaling. Saben 4 komplek manggoni mung sawijining kang ciri, fungsi. Ayo kang ndeleng kang tugas ing ETC ing saiki struktur iki.

Aku Komplek

Transfer elektron ing Interioré saka peran utama mitokondria membran diputer dening respiratory chain. reaksi eliminasi proton hidrogen lan elektron gawan - siji saka reaksi utama etc. A pesawat pisanan chain transportasi nompo molekul NAD * H + (ing kéwan) utawa NADP * H + (tetanduran), ngiring dening panguraian saka papat proton hidrogen. Bener, amarga reaksi biokimia Komplek iki aku uga disebut NADH - dehidrogenase (jenenge enzim tengah).

Komposisi dehidrogenase Komplek protein wesi-belerang kalebu 3 jinis, lan flavin mononucleotide (FMN).

Komplek II

Operasi kompleks iki ora ndherek transfer proton hidrogen ing papan intermembrane. Fungsi utama saka struktur iki kanggo sumber elektron tambahan kanggo chain transpor elektron kanthi oksidasi succinate. Central enzim Komplek - succinate-ubiquinone oxidoreductase, kang catalyzes panguraian saka elektron saka asam succinic lan transfer kanggo ubiquinone punika lipophilic.

Supplier proton hidrogen lan elektron ing komplèks liya uga FAD * H _2. Nanging, flavin efficiency adenine dinucleotide kurang saka sing saka analogues - NAD utawa NADP * H * H.

Komposisi II kasusun saka telung jinis protein wesi-belerang Komplek lan tengah succinate enzim oxidoreductase.

Komplek III

Komponèn sabanjure akun, ETC kasusun saka sitokrom b ₅₅₆ b _560, lan c _1, uga Risk protein wesi-belerang. Employment saka pesawat pihak digandhengake karo transfer loro proton hidrogen ing papan intermembrane, lan elektron saka ubiquinone lipophilic kanggo sitokrom C.

fitur Risk protein iku dissolves ing lemak. protein saka grup iki sing ketemu ing komplek saka respiratory chain, banyu-telat. Fitur iki mengaruhi posisi molekul protein ing kekandelan saka membran mitokondria utama.

Ing set kaloro saka fungsi minangka ubiquinone-sitokrom c oxidoreductase.

IV Komplek

Panjenenganipun Komplek sitokrom-antioksidan sing iku tujuan pungkasan ing sapiturute sawijining proyek kanggo mindhah elektron saka sitokrom c kanggo atom oksigen. Salajengipun atom O positif nanggepi karo proton hidrogen kanggo mbentuk banyu. Enzim utama - sitokrom c oxidoreductase oksigen.

Struktur Komplek papat kalebu sitokrom a, a _3, lan rong atom tembaga. Tengah peran ing transfer elektron kanggo oksigen tindak sitokrom _3. Interaksi struktur iki kasim sianida nitrogen lan karbon monoksida, ing raos global, iku ndadékaké kanggo mandap sintesis ATP lan karusakan.

ubiquinone

Ubiquinone - a zat vitamin-kaya, senyawa lipophilic, kang gerakane bebas ing kekandelan saka mèmbran. respiratory chain mitokondria ora bisa apa tanpa struktur, inggih. k. Iku tanggung jawab kanggo transpor elektron saka komplek aku lan II kanggo Komplek III.

Ubiquinone punika turunan benzoquinone. Struktur iki bisa diarani ing layang rencana Q utawa dicekak LN (lipophilic ubiquinone). Oksidasi molekul ndadékaké menyang tatanan semiquinone - a oxidizer kuwat, kang duweni potensi mbebayani kanggo sèl.

ATP synthase

Peran utama ing tatanan saka energi belongs kanggo ATP-synthase. Struktur iki migunakake gerakan energi langsung gribopodobnaya partikel (proton) kanggo ngowahi iku menyang energi kimia.

Proses dhasar sing ana ing saindhenging ETC - iku oksidasi. The respiratory chain tanggung jawab kanggo transpor elektron ing membran mitokondria kenthel lan klempakan ing matrik. Bebarengan, komplek aku, III lan IV pompa proton hidrogen ing papan intermembrane. daya prabédan ing pinggir mèmbran ndadékaké kanggo gerakan pituduh saka proton liwat synthase ATP. Wiwit H + ketik matrik, elektron sing ketemu (sing digandhengake karo oksigen) kanggo mbentuk inti Neutral kanggo sèl - banyu.

ATP synthase F0 kasusun saka lan bagean seng rodho cilik F1 kang bebarengan mbentuk molekul dalan. F1 kasusun saka telung telung alpha lan beta bagean seng rodho cilik, kang bebarengan mbentuk saluran. saluran iki wis persis padha diameteripun, kang duwe hidrogen proton. Kanthi wacana partikel kang muatané positif liwat sirah synthase ATP F ₀ molekul wis bengkong dening 360 derajat sak sawijining sumbu. Sak iki wektu, kanggo AMP utawa ADP (adenozinmono- lan diphosphate) sing ditempelake turahan fosfat karo ikatan dhuwur-energi, kang saubengé jumlah gedhe saka energi.

ATP synthase ditemokaké ing awak, ora mung ing mitokondria. Ing tetanduran, komplek iki uga dumunung ing lumahing kang isine (tonoplast), sarta thylakoids Chloroplast.

Uga ing kewan sel lan ATPases tanduran sing saiki. Padha duwe struktur padha kaya synthase ATP, nanging tumindak sing katuntun ing eliminasi ampas fosfat kanggo sah saka energi.

Makna biologi respiratory chain

Sepisanan, mburi reaksi produk ETC iku sing dadi-disebut banyu metabolis (300-400 ml saben dina). Sareh, sintesis ATP lan energi panyimpenan ing obligasi biokimia molekul. Ing dina 40-60 kg adenosin wis gawean tiron, lan padha digunakake ing sel reaksi enzim. Gesang: siji molekul ATP iku 1 menit, supaya respiratory chain kudu operate lancar, kanthi tanpa kasalahan. Yen ora, sel bakal mati.

Mitokondria dianggep stasiun daya saka sel sembarang. Sing nomer gumantung ing energi sing dibutuhake kanggo fungsi tartamtu. Contone, syaraf bisa dietung nganti 1000 mitokondria kang kerep mbentuk klompok ing synaptic supaya disebut-tondo pengeling eling.

Beda antarane respiratory chain ing tetanduran lan kéwan

Ing tetanduran, tambahan "tetanduran daya" saka sel iku Chloroplast a. Ing membran utama organel iki uga ditemokaké ATP synthase, lan iki minangka kauntungan liwat sel kewan.

Uga tetanduran bisa urip ing konsentrasi dhuwur saka karbon monoksida, nitrogen lan sianida amarga cara sianida-tahan ing sapiturute respiratory chain mangkono ends ing ubiquinone, saka kang elektron sing langsung ditransfer kanggo atom oksigen. Akibaté, kurang ATP wis disintesis, Nanging, tanduran bisa tahan salabetipun kahanan. Animals ing kasus kaya mengkono, cahya ingkang dipun danguaken mati.

Kita bisa mbandhingaké efisiensi NAD, FAD lan path sianida-tahan liwat tatanan Indikator ATP nalika lagi mindhah 1 elektron.

• karo NAD utawa NADP kawangun dening 3 molekul saka ATP;
• FAD wis kawangun karo loro molekul saka ATP;
• saka sianida formulir 1 molekul path ATP sustainable.

pinunjul évolusi ETC

Kanggo kabeh organisme eukariotik, sumber utama saka energi punika respiratory chain. Biokimia sintesis ATP ing sel dibagi dadi rong jinis, landasan fosforilasi lan fosforilasi oksidatif. ETC digunakake ing sintesis saka jinis liya saka energi, IE. E. Amarga redoks reaksi.

Ing organisme prokaryotic ATP kawangun mung ing landasan fosforilasi ing tataran glikolisis. gula enem karbon (luwih glukosa) melu ing siklus reaksi, lan sel output ditampa loro molekul saka ATP. Jinis iki energi dianggep dadi ing sintesis paling primitif, IE. K. eukariota sak fosforilasi oksidatif kawangun 36 molekul ATP.

Nanging, iki ora ateges sing tetanduran lan kéwan dina wis ilang kemampuan kanggo Landasan fosforilasi. Mung iki jinis sintesis ATP ana siji saka telung tahap produksi energi ing sel.

Glikolisis ing eukariota njupuk Panggonan ing sitoplasma sel. Ana kabeh enzim perlu sing bisa rumaket glukosa kanggo loro molekul asam pyruvic kanggo mbentuk 2 molekul saka ATP. Kabeh langkah sakteruse njupuk Panggonan ing matrik mitokondria. Krebs siklus utawa siklus asam tricarboxylic, minangka ana ing mitokondria. Iki ditutup reaksi berantai minangka asil kang synthesize NAD lan FAD * H * H2. Iki molekul bakal digunakake minangka consumable ing sapiturute