Компоненти дихального ланцюга

Основними компонентами дихального ланцюга є ферменти з міцно зв'язаними низькомолекулярними простетичними групами. Найважливішими з них є флавопротеїни, залізосіркові білки, хінони та цитохроми.

Флавопротеїни. Це — ферменти, що містять як простетичну групу флавінмононуклеотид (ФМН) або флавінаденіндинуклеотид (ФАД). Ці ферменти переносять водень. Активною групою флавопротеїнів є ізоалоксазинова система , яка діє як оборотна окисно-відновна система. Реагуючими центрами служать два атоми азоту, кожен з яких може зв'язатись з одним протоном. Зв'язування може відбуватися у два етапи через стан семихінону. Завдяки здатності переносити то один,то два протони, флавопротеїни можуть бути посередниками між двома типами процесів перенесення водню.

Залізосіркові білки. Це — окисно-відновні системи, які переносять електрони. Вони містять атоми заліза, зв'язані, з одного боку, з сіркою амінокислоти цистеїну, а з другого — з неорганічною сульфідною сіркою. Неорганічна сульфідна сірка легко відщеплюється у вигляді сірководню при підкисленні. Залишки цистеїну входять до складу поліпептидних ланцюгів. Fe-S-центри можна розглядати як простетичні групи поліпептиду. [2Fe + 2S]-центри є компонентами дихального ланцюга, здатні переносити тільки один електрон.

Крім транспорту електронів, ці білки беруть участь у фіксації молекулярного азоту, відновленні сульфату та нітриту, фотосинтезі та інших процесах. Прикладом залізосіркового білка може бути фередоксин, який бере участь в окисненні пірувату в анаеробних бактерій.

Хінони. На внутрішній мембрані мітохондрій та у грамнегативних бактерій є убіхінон (кофермент Q), у грампозитивних бактерій — нафтохінони, а у хлоропластах — пластохінони. Хінони локалізуються у ліпідній фазі мембрани. Вони здатні переносити водень або електрони. Перенесення може здійснюватись двома етапами через проміжну форму — семихінон. У порівнянні з іншими компонентами дихального ланцюга хінони містяться у 10-15-кратному надлишку. Вони є "збирачами" водню, який постачається різними коферментами та простатичними групами у дихальному ланцюгу та передають його цитохромам.

Цитохроми. Цитохроми є окисно-відновними системами, які переносять тільки, електрони. Водень цитохроми не транспортують. До цитохромів електрони надходять від пулу хінонів. При перенесенні електронів еквівалентна кількість протонів надходить у розчин. Як простетичну групу цитохроми містять гем . Центральний атом заліза гемінового кільця бере участь у перенесенні електронів, змінюючи свою валентність. Цитохроми забарвлені, вони відрізняються один від одного спектрами поглинання та окисно-відновними потенціалами. Розрізняють цитохроми а, b , с, о та ряд інших.

Цитохроми беруть участь також у перенесенні електронів на кисень. Цитохромоксидаза (цитохром aa₃) — термінальна оксидаза, яка реагує з киснем і передає йому чотири електрони:

О₂ + 4Fe²⁺ -> 2О²- + 4Fe³⁺.

Цитохром о, який часто зустрічається у бактерій, також може реагувати з молекулярним киснем. Ця термінальна оксидаза може бути інгібована ціанідом або окисом вуглецю.

Наявність цитохромів дуже довго розглядалась як ознака належності до аеробних організмів або фототрофів. Відкриття цитохрому с₃ у анаеробної бактерії Desulfovibrio спочатку здавалося несподіваним, але потім стало зрозуміло, що відновлення сульфату цими сульфатовідновлювальними бактеріями дає їм можливість здійснювати окиснювальне фосфорилювання в анаеробних умовах, і таким чином відновлення сульфату формально відповідає диханню.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ДИХАЛЬНИЙ ЛАНЦЮГІ ФОСФОРИЛЮВАННЯ (СИНТЕЗ АТФ)ПРИ ПЕРЕНЕСЕННІ ЕЛЕКТРОНІВ	\|	Окисно-відновний потенціал

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.