Delta mu h általános információ
Delta mu H +: általános információ
Sokáig azt hitték, hogy az ATP és egyéb nagy energiájú vegyületek egyensúlyban vannak vele, azt az egyetlen formája az energia, amely felhasználható minden élő sejtben illékony folyamatokat. A kérdés, hogy a természet közötti kapcsolat az elektron transzport egyrészt, és az átalakulás a foszforvegyületek, másrészt, már régóta tisztázatlan maradt. Azt találtuk, hogy az energiafelhasználás források (szerves vagy szervetlen vegyületek levegőt. Fotoszintézist fény) társított elektronok átvitelét keresztül az áramkör, amely a fehérje és a nem fehérje komponensek, amelyek képesek reverzibilis oxidációs-redukciós. Ennek eredményeként ez a transzfer felszabadult elkülönített részein a légzőszervi vagy fotoszintetikus áramkör energia átalakul kémiai energiájú foszfát kötések ATP. A foszforiláció molekuláris mechanizmusa, az elektronikus szállítással együtt, ismeretlen volt.
Később kísérleti adatokat kaptunk egy másik energiatípus létezéséről, amelyet a sejt is különféle típusú munkák elvégzésére használ. Ennek az energiatermelésnek a felfedezése a 60-as években alakult angol Peter Mitchell (P.Mitchell) biokémikus. XX században. kemiozmotikus energia kapcsolási elmélet magyarázó konverziós (átalakítási) a felszabaduló energia során elektron transzport, energiájú foszfát kötések ATP. P.Mitchell feltételezték, hogy az elektronok átvitelét a redox láncban lokalizált a membránok egy adott típusú, úgynevezett energiaátalakítás vagy megfelelő, ott egyenetlen eloszlása H + a térben két oldalán a membrán (ábra. 25).
A javasolt modell biztosítja az elektron hordozók bizonyos elrendezését a konjugáló membránban, például az MTC-ben. amely a membrán mélységébe merülhet, vagy a külső és belső felületén lokalizálható, úgy, hogy az elektronátviteli láncban "hurok" alakuljon ki. Minden egyes „loop” (prokariótákban elektron transzport lánc konjugáló membránok létrehoz egy másik számú „hurkok”) két hidrogénatom mozognak a belső a külső oldalán MTC hidrogénnel hordozóval (például, kinon). Ezután, két elektron visszakerül a belső oldalán a membránról megfelelő elektron-hordozók (például a citokróm) és két proton kerülnek a környezetbe.
Így minden oxidációs redukciós "hurokban" két H + -ot továbbítanak a sejt citoplazmájából a külső környezetbe. A teljes száma protonok átjut a MTC, és szentelt a külső környezet, amikor át két elektront az elektrontranszport lánc számától függ által képzett redox „hurkok”. Elhelyezkedés elektron-hordozóként a MTC prokariótákban olyan, hogy működés közben bármely elektrontranszport lánc (légzőszervi vagy fotoszintetikus) a külső közegben egy felhalmozódása a hidrogén-ionok (protonok), ami a savanyítás a közeg, és a sejt citoplazmájában - azok csökkentése kíséri annak lúgosítjuk, azaz . a membránon a hidrogén-ionok irányított keresztirányú (transzmembrán) gradiense van.
Mivel H + - kémiai hordozó részecskék pozitív töltés, egyenetlen felhalmozódását mindkét oldalán a membrán ad okot, hogy nem csak a kémiai (koncentráció) gradiens a részecskék, hanem orientált a membránon keresztül az elektromos mező (nettó pozitív töltéssel, ahol van egy felhalmozódása H +, és negatív töltés a membrán másik oldalán).
Így, az elektronok átvitelét az MTC bekövetkezik transzmembrán elektrokémiai gradiense hidrogénionok jelöljük delta mu H +, és mérhető a V (V, mV), amely egy elektromos (transzmembrán különbség elektromos Delta Psi potenciálok) és kémiai (koncentráció) komponensek (gradiens a H + - delta pH koncentrációja). A mérések kimutatták, hogy a membránok a prokarióták konjugáljuk a légúti és a fotoszintetikus elektrontranszport lánc delta mu H + eléri 200-250 mV, az egyes összetevők hozzájárulását instabil. A szervezet élettani jellemzőitől és a termesztés feltételeitől függ.
Így, összhangban P.Mitchella kemiozmotikus elméletet, a felszabaduló energia eredményeként elektrontranszfer lánc eredetileg tárolt formájában a transzmembrán gradiens hidrogén ionok. Kivesszük a kapott delta mu H + bekövetkezik bevonása lokalizálódik ugyanazzal a membránnal proton ATP szintáz komplex: H + visszatérő a gradiens delta mu H + H + ATP-szintáz, így anélkül, hogy bármilyen közbenső energikus vegyületek ADP és szervetlen foszfát ATP képződik. (A konjugáló membránok önmagukban érintetlen állapotban áthatolhatatlanok az ionokra, különösen H + és OH-).
Feltehetően két proton átvitel elegendő egy ATP molekula szintéziséhez, azaz H + / ATP = 2. Lehetséges azonban, hogy a H + / ATP nagyobb lehet.
A membránon lokalizált H + -ATP szintáz katalizálja az ATP szintézisét és hidrolízisreakcióit a következő egyenlet szerint:
Az ADP + Ph + nH + nar reverzibilis módon ATP + H2O + nH + int-hoz vezet.
ahol ФН - szervetlen foszfát.
A balról jobbra történő reakció a H + transzporthoz kapcsolódik a delta mu H + gradiens mentén, ami az ürítéshez és az ATP szintéziséhez vezet. Az ATP hidrolízis reakciója az ellenkező irányba, a H + gradienssel való átvitelével együtt, a delta mu H + képződéséhez (vagy növeléséhez) vezet a membránon. Tehát az ATP-szintáz enzimkomplex olyan mechanizmusként szolgál, amely biztosítja a sejtenergia két formájának kölcsönös transzformálását
(delta mu H + reverzibilisen ATP-hez vezet),
olyan eszköz, amely megfelel az oxidatív folyamatoknak a foszforilációval. P. Mitchell mesiosmotikus elve