часть (F₀-субъединица) АТФ-синтазы, пронизывающей всю толщу внутренней мембраны. Электрохимический потенциал заставляет протоны двигаться с наружной поверхности внутрь, к F₁-субъединице, обладающей каталитической активностью, т.е. способностью катализировать образование АТФ из АДФ и Ф_н.

Коэффициент фосфорилирования

Оценка эффективности улавливания энергии интактными митохондриями показывает, что при окислении субстратов, идущем с участием НАД-зависимых дегидрогеназ и дыхательной цепи, происходит включение 3 молей неорганического фосфата в АДФ и образуется 3 моля АТФ на ˡ/2 моля потребленного кислорода. Отношение P/О (коэффициент фосфорилирования) = 3. В то же время при окислении субстрата через флавопротеиновую дегидрогеназу образуется только 2 моля АТФ, т.е. Р/О = 2.

Дыхательный контроль

Образующийся АТФ при участии АДФ/АТФ-транслоказы транспортируется из матрикса на наружную сторону мембраны в обмен на АДФ и попадает в цитозоль. Поэтому именно АДФ определяет скорость дыхания митохондрий. Это обусловлено тем, что окисление и фосфорилирование жестко сопряжены, т.е. функционирование дыхательной цепи не может осуществляться, если оно не сопровождается фосфорилированием АДФ. Зависимость скорости дыхания митохондрий от концентрации АДФ называется дыхательным контролем. Этот механизм регуляции имеет очень важное значение, т.к. в результате его действия скорость синтеза АТФ определяется потребностью клетки в энергии: при увеличении расходования АТФ в клеточных процессах увеличивается концентрация АДФ, а это автоматически ведет к ускорению дыхания и фосфорилирования.

Разобщение окисления и фосфорилирования

Некоторые вещества способны разобщать окисление и фосфорилирование. К таким веществам в частности относится 2,4-динитрофенол.

Это липофильное вещество легко диффундирует через митохондриальную мембрану как в ионизированной, так и в неионизированной форме и т.о. может

переносить ионы водорода через мембрану в сторону их меньшей концентрации. Поэтому 2,4-динитрофенол уничтожает ∆μн⁺ митохондриальной мембраны, а энергия рассеивается в форме теплоты. Потребление кислорода и окисление субстратов при этом продолжается, но синтез АТФ невозможен.

Ингибиторы тканевого дыхания

Ингибиторы окисления прерывают поток электронов на участках дыхательной цепи, блокируя одно из трех звеньев образования протонного потенциала, Первая группа препаратов блокирует поток электронов на участке между НАД и KoQ. К этим препаратам относятся барбитураты - амитал или

Энергетический обмен и теплопродукция