Структура и функции дыхательной цепи. Роль дыхательной цепи в создании и поддержании протонного электрохимического градиента.Градиент как носитель энергии

Дыхательная цепь-представлена последовательностью реакций, связанных с переносом водорода на O2 при участии специфич. переносчиков электронов. Состоит из 4-ёх типов переносчиков. 1тип- никотинамидные коферменты- NAD+ и NADP⁺.Они способны активировать H,принимают участие в окислении субстрата и в восстановлении продуктов реакции.Также они легко отделяются от белка-носителя. 2тип - флавиновые коферменты: флавинмононуклеотид (FMN) и флавинадениндинуклеотид (FAD)-они акцептируют водород от NADH. 3тип- убихинон(бензохиновое соединение).При восстановлении он присоединяет 2е и 2p, образуя гидрохиноновую форму-CoQH2-это так называемая система, куда стекает H. 4тип- гемсодержащие белки- цитохромы. В качестве простетич.группы они создают ген,похожий по строению на ген гемоглобина и отличается от него тем,что в одном из пирольных колец имеется дополнительная углеводородная цепочка, что позволяет такой структуре принимать и отдавать не только протоны, но и электроны.В центре кольца нах-ся ионFe. Цитохромы переносят электроны последовательно от СoQ на конечный акцептор- O2.Первый из цитохромов-цитохром а – реагирует с цитохромом с, принимает электроны и переносит их на цитохром а3, котор. взаимод.с O2. В транспорте электронов принимают участие белки (ферредоксины),содерж-е негемовое железо, в молекуле которых железо связывается сбелком-носителем через атом серы. Ф-я- утилизация восстановленных дыхательных переносчиков, образующихся в реакциях метаболического окисления субстратов (главным образом в ЦТК); участ. в образовании АТФ и др.биологич.энергий. Энергия, высвобождаемая в процессе переноса электронов по дыхательной цепи, запасается в форме электрохимического протонного градиента на внутренней мембране митохондрий. Энергия электрохимического протонного градиента используется для синтеза АТФ и транспорта метаболитов и неорганических ионов в матрикс. Но синтез АТФ - это не единственный процесс, идущий за счет энергии электрохимического градиента, так же принимают участие различ. белки-переносчики, многие из которых осуществляют процесс, требующий затраты энергии. Энергия электрохимического протонного градиента используется также для переноса в матрикс ионов Са2+, которые играют роль в регуляции активности некоторых митохондриальных ферментов.