68. Принципы структурно-функциональной организации электрон-транспортной (дыхательной) цепи митохондрий.

Электроно-транспортная (дыхательная) цепь (ЭТЦ)- сист-ма связывания трансмембранных белков и переносчиков электронов, который позволяет запасти энергию, выделяется в ходе окисления НАД·Н и ФАДН2. В клетках эукариот ЭТЦ располагается во внутренней мембране митохондрий. Протонный потенциал преобразуется АТФ-синтазой в энергию химической связей АТФ. Цепь переноса электронов: Комплекс I (НАДН дегидрогеназа) окисляет НАД-Н, отбирая у него 2 электрона и перенося их на убихинон, который внутри мембраны диффундирует к комплексу III. Вместе с этим, комплекс I переносит 2 протона и 2 электрона из матрикса в межмембранное пространство митохондрии. Комплекс II (Сукцинат дегидрогеназа) не переносит протоны, но обеспечивает вход в цепь дополнительных электронов за счёт окисления сукцината. Комплекс III (Цитохром b,c1) переносит электроны с убихинона на 2 водораствор цитохрома с, расположен на внутренней мембране митохондрии. Убихинон передаёт 2 электрона, а цитохромы за 1 цикл переносят по 1 электрону. туда переходят 2 протона убихинона и перекачиваются комплексом. Комплекс IV (Цитохромоксидаза) катализирует перенос 4 электронов с 4 молекул цитохрома на O2 и переносит при этом 4 протона в межмембранное пространство. Комплекс состоит из цитохромов a и a3, который, помимо гема, содержат ионы меди. Кислород, поступающий в митохондрии из крови, связаная с атомом железа в геме цитохрома a3 в форме молекулы O2. Каждый из атомов O2 присоединяет по 2 электрона и 2 протона и превращаетя в молекулу воды.

69. Сопряжение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Трансмембранный потенциал протонов и работа атф-синтетазы.

Перенос электр-ов по дыхательной цепи от NADH к О2 сопров-ся выкачив-ем протонов из матрикса митохондрий через внутр-юю мембрану в межмембр-ое пространство. На эту работу затрачивается часть энергии электронов, переносимых по ЦПЭ (цепь переноса эл-ов). Протоны, перенесённыеые из матрикса в межмемб-ое пространство, не могут вернуться обратно в матрикс, т. к внутр мембрана непроницаема для протонов. создаётся протонный градиент, при котором концентрация протонов в межмембранном пространстве больше, а рН меньше, чем в матриксе. Каждый протон несёт «+»заряд, и появл-ся разность потенц-ов по обе стороны мембраны: «-» заряд на внутр стороне и «+»- на внешней. Важную роль в мех-зме транспорта протонов через митохондриальную мембрану в пунктах сопряжния играет KoQ (убихинон, коэнзим Q) . KoQ переносит электроны от комплекса I к комплексу III и протоны из матрикса в межмем-ое прост-во, совершая циклич-ие превращения, называются Q-циклами. Донором эл-ов для комплекса III служит восстановлённый убихинон (QH2), а акцептором - цитохром с. АТФ-синтаза - интегральный белок внутренней мембраны митохондрий. Он располагается в непосредственной близости к дыхательной цепи. АТФ-синтаза состоит из 2 белк-ых комплексов, обозначаемые как F0 и F1. Гидрофоб-ый комплекс F0 погружён в мембрану. Он служит основанем, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Комплекс F0 состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны переносятся в матрикс. Комплекс F1 выступает в митохондр-ый матрикс.