Биохимия метаболизма. Учебное пособие - Е. Бессолицына

3. Белок пурпурных мембран галобактерий при освещении перекачивает протоны. Синтетические пузырьки, содержащие этот бактериальный белок и очищенную АТР-азу из митохондрий сердца крупного рогатого скота, синтезируют АТФ при освещении. В этом опыте белок пурпурных мембран заменяет дыхательную цепь; следовательно, дыхательная цепь и АТФ-аза – биохимически отдельные системы, связываемые только протонным градиентом.

4. И дыхательная цепь, и АТФ-аза имеют векторную организацию во внутренней митохондриальной мембране.

5. Для окислительного фосфорилирования существенное значение имеет замкнутость компартментов. В растворимых препаратах или в мембранных фрагментах, лишенных хорошо отграниченных внутренних и внешних компартментов, не происходит синтеза АТФ, сопряженного с переносом электронов.

6. Вещества, переносящие протоны через внутреннюю митохондриальную мембрану, разрушают протонный градиент и таким образом вызывают разобщение окисления и фосфорилирования.

7. Компоненты дыхательной цепи уложены в мембране упорядоченно, «бок о бок», поперек мембраны, как предусматривается хемиосмотической теорией.

Второй важный факт это точки переноса протонов, или точки генерации протонного градиента, так как естественно, что в каждой реакции генерация не происходит. Следовательно важным моментом является определение количества и положения точек генерации протоннного градиента.

Механизмы генерации протонного градиента

Согласно хемиосмотической теории энергия окислительно-восстановительных реакций тратится на перенос протонов из матрикса митохондрии в межмембанное простанство. Но не все реакции в электронтранспортной цепи вызывают перенос протонов. Эти реакции выявлялись несколькими методами.

1. Соотношение Р/О при окислении нескольких субстратов.

В данном случае изучают соотношение фосфата, перешедшего в состав органичеких соединений к поглощенному кислороду. Для этого измеряют концентрацию свободного фосфата в среде с митохондириями до добавления субстрата, а затем после. Полученная разность концентраций является количеством фосфата, который перешел из свободного в связанное состояние, то есть был затрачен на синтез АТФ из АДФ и фосфата. Второй параметр – это поглощенный кислород. Измеряем концентрацию кислорода в начале и в конце опыта, разность равна количеству кислорода превратившемуся в воду в ходе работы электронтранспортной цепи. Делим разность концентраций свободного фосфата в среде на разность содержания кислорода и получаем соотношение P/O. Это значение различается для разных субстратов добавленных в оытную смесь с митхондриями.

Конец ознакомительного фрагмента.