Биологическое окисление в клетке

Окислительное фосфорилирование открыто В. А. Энгельгардтом в 1930.

При окислительном фосфорилировании протонный градиент через внутреннюю митохондриальную мембрану обеспечивает сопряжение синтеза АТР с током электронов от NADH или FADH2 к О2. Ток электронов через три асимметрично ориентированных трансмембранных комплекса приводит к выбросу протонов из митохондриального матрикса и генерированию мембранного потенциала. Синтез АТР происходит при обратном токе протонов в матрикс через канал в АТР-синтезируюшем комплексе, который известен как митохондриальная АТРаза.

Переносчиками электронов в дыхательном ансамбле внутренней митохондриальной мембраны служат флавины, железосерные комплексы, хиноны и группы гема цитохромов.

Разность электрических потенциалов на митохондриальной мембране, создаваемая дыхательной цепью, которая выступает в качестве молекулярного проводника электронов, является движущей силой для образования АТФ и других видов полезной биологической энергии. Механизмы этих превращений описывает хемиосмотическая концепция превращения энергии в живых клетках. Она была выдвинута П. Митчеллом в 1960 г. для объяснения молекулярного механизма сопряжения транспорта электронов и образования АТФ в дыхательной цепи и быстро получила международное признание.

Согласно хемиосмотической концепции, движение электронов по дыхательной цепи является источником энергии для транслокации протонов через митохоидриальную мембрану. Возникающая при этом разность электрохимических потенциалов (ΔН+) приводит в действие АТФ-синтазу, катализирующую реакцию: АДФ + Рi = АТФ (3).

Список литературы

1. Марри Р., Греннер Д., Мейес П. Биохимия человека. М.: Мир, 1993.—384 с.

2. Страйер Л. Биохимия. — М.: Мир, 1985. — 312 с.

3. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. — М.: Медицина, 1998. 704 с.