Окислительное фосфорилирование

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 (цепи переноса электронов) 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.

Нобелевский лауреат П.Митчел.

Впервые в 1961 году механизм окислительного фосфорилирования был предложен Питером Митчелломв видехемиосмотической теории. Согласно этой гипотезе перенос электронов, происходящий на внутренней митохондриальной мембране, сопровождается переносом ионов Н⁺ из матрикса митохондрий в межмембранное пространство (протонный насос), что создаёт трансмембранный 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 – цепью тканевого дыхания или цепью переноса электронов (англ. electron transport chain ).

Структура митохондрии:

· внешняя мембрана свободно проницаема для малых молекул и ионов.

· внутренняя мембрана – непроницаема для большинства малых молекул и ионов в том числе Н⁺. Содержит:

o цепь переноса электронов (1 – 4 комплекс);

o АДФ-АТФ транслоказу;

o АТФ синтазу (F_oF₁);

o Транспортные переносчики.

· Матрикс: содержит,

§ пируватдегидрогеназный комплекс;

§ цикл трикарбоновых кислот;

§ ферменты β-окисления ЖК;

§ ферменты окисления АК;

§ ДНК, рибосомы.

§ Растворимые метаболиты;

§ АТФ, АДФ, Ф_i, Mg²⁺, Ca²⁺, K⁺.