Для чего образуются восстановленные НАД и ФАД?

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 на 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 в норме способны возвращаться в матрикс митохондрий только одним способом – через специальный фермент, образующий АТФ – АТФ-синтазу.

По современным представлениям внутренняя митохондриальная мембрана содержит ряд мультиферментных комплексов, включающих множество ферментов. Эти ферменты называют дыхательными ферментами, а последовательность их расположения в мембране – дыхательной цепью (англ. electron transport chain ).

Принцип работы дыхательной цепи

В целом работа дыхательной цепи заключается в следующем:

  1. Образующиеся в реакциях катаболизма НАДН и ФАДН2 передают атомы водорода (т.е. протоны водорода и электроны) на ферменты дыхательной цепи.
  2. Электроны движутся по ферментам дыхательной цепи и теряют энергию.
  3. Эта энергия используется на выкачивание протонов Н+ из матрикса в межмембранное пространство.
  4. В конце дыхательной цепи электроны попадают на кислород и восстанавливают его до воды.
  5. Протоны Н+ стремятся обратно в матрикс и проходят через АТФ-синтазу.
  6. При этом они теряют энергию, которая используется для синтеза АТФ.
Принцип работы дыхательной цепи
Общие принцип окислительного фосфорилирования
Таким образом, восстановленные формы НАД и ФАД окисляются ферментами дыхательной цепи, благодаря этому происходит присоединение фосфата к АДФ, т.е. фосфорилирование. Поэтому весь процесс целиком получил название окислительное фосфорилирование.
'
    '

    Вы можете спросить или оставить свое мнение.