Окислительное фосфорилирование. Особенности субстратного и коферментного фосфорилирования

Окислительное фосфорилирование – это использование энергии, выделяющейся при окислении органич 939f52gj ских веществ, для синтеза АТФ. Окислительное фосфорилирование бывает 2 типов – субстратное и коферментное.

При субстратном фосфорилировании электроны, отщепленные от данного вещества, затем передаются на это же вещество; однако при этом энергия в молекуле перераспределяется таким образом, что выделяется энергия, идущая на синтез АТФ. Субстратное фосфорилирвание идет в ходе гликолиза; в результате субстратного фосфорилирования выделяется мало энергии.

При коферментном фосфорилировании электрон отщепляется от молекулы органического вещества и передается в цепь переносчиков электронов. В процессе передачи электрона от одного переносчика другому он постепенно теряет энергию, и она используется для синтеза АТФ. В итоге электрон передается на кислород. Коферментное фосфорилирование осуществляется на внутренней мембране митохондрий.

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ - это синтез АТФ из аденозиндифосфата и неорганического фосфата, осуществляющийся в живых клетках, благодаря энергии, выделяющейся при окислении органических веществ в в процессе клеточного дыхания.
СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ - это синтез АТФ, не связанный с электрон-транспортной системой, при котором остаток фосфорной кислоты (Н2РО3) переносится на АДФ от высокоэнергетического (фосфорилированного) соединения. Для ряда анаэробов (осуществляющих брожение) является единственным способом получения энергии.

Субстратное фосфорилирование АДФ идет за счет энергии макроэргических связей некоторых соединений (например, метаболитов гликолиза – 1,3-бисфосфоглицерата и фосфоенолпирувата; сукцинил-КоА, креатинфосфата и др.). Этот процесс может происходить как в матриксе митохондрий, так и в цитоплазме клеток независимо от присутствия кислорода. Используется реже, чем окислительное фосфорилирование АДФ.

Окислительное фосфорилирование АДФ – превращение АДФ в АТФ происходит с использованием энергии переноса электронов от органических веществ к кислороду. Энергию для окислительного фосфорилирования поставляют окислительно-восстановительные реакции. Процесс может происходить только в аэробных условиях с участием ферментов цепи переноса электронов (ЦПЭ) и АТФ-синтазы.

Окислительное фосфорилирование АДФ – основной механизм синтеза АТФ в организме. Оно происходит в митохондриях, которые являются основными поставщиками АТФ и могут рассматриваться как “энергетические станции” клетки. Митохондрии представляют собой небольшие органеллы овальной формы (рис. 5.3), их количество в клетке может достигать 2000. Митохондрии защищены двумя мембранами: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана имеет многочисленные глубокие складки (гребневидные выросты), называемые кристами, которые значительно увеличивают ее поверхность.