Молекулы НАДН и ФАДН2, образуемые в реакциях окисления углеводов, жирных кислот, спиртов и аминокислот, далее поступают в митохондрии, где ферментами дыхательной цепи осуществляется процесс окислительного фосфорилирования.
Окислительное фосфорилирование
Окислительное фосфорилирование – это многоэтапный процесс, происходящий во внутренней мембране митохондрий и заключающийся в окислении восстановленных эквивалентов (НАДН и ФАДН2) ферментами дыхательной цепи и сопровождающийся синтезом АТФ.
Впервые механизм окислительного фосфорилирования был предложен Питером Митчеллом. Согласно этой гипотезе перенос электронов, происходящий во внутренней митохондриальной мембране, вызывает выкачивание ионов Н+ из матрикса митохондрий в межмембранное пространство. Это создает градиент концентрации ионов Н+ между цитозолем и замкнутым внутримитохондриальным пространством. Ионы водорода способны возвращаться в матрикс митохондрий через специальный фермент, образующий АТФ – АТФ-синтазу.
Принцип работы дыхательной цепи
В целом работа дыхательной цепи заключается в следующем:
- Образующиеся в реакциях катаболизма НАДН и ФАДН2 передают атомы водорода (т.е. протоны водорода и электроны) на ферменты дыхательной цепи.
- Электроны движутся по ферментам дыхательной цепи и теряют энергию.
- Эта энергия используется на выкачивание протонов Н+ из матрикса в межмембранное пространство.
- В конце дыхательной цепи электроны попадают на кислород и восстанавливают его до воды.
- Протоны Н+ стремятся обратно в матрикс и проходят через АТФ-синтазу.
- При этом они теряют энергию, которая используется для синтеза АТФ.
