ශ්වසන දාම: ක්රියාකාරී එන්සයිම

යම් ජීවියකු සෛල සියලු ජීව රසායනික පතිකියා බලශක්ති වියදම් සමග සිදු වේ. ශ්වසන දාම - මයිටොකොන්ඩ්රියා අභ්යන්තර පටලය මත පිහිටා සහ ATP ගොඩනැඟීම සඳහා සේවය කරන බව අනුක්රමයක් විශේෂිත ව්යුහයන්. ජනිත බලශක්ති බහුකාර්ය ප්රභවය වන අතර, 80 ක් 120 kJ රැඳෙනු ඇත.

ශ්වසන ඉලෙක්ට්රෝන දාම - එය කුමක්ද?

ඉලෙක්ට්රෝන සහ ප්රෝටෝන බලශක්ති අධ්යාපනය වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනවා. වත්මන් - ඔවුන් අංශු අධ්යක්ෂණය යෝජනාව ජනනය කරන මයිටොකොන්ඩ්රියා ඇති පටල ප්රතිවිරුද්ධ පැතිවලින් මත වෝල්ටීයතා වෙනස නිර්මාණය කරන්න. ශ්වසන දාම (එය ETC, ඉලෙක්ට්රෝන ප්රවාහන දාමයේ) ධන intermembrane අවකාශයේ ආරෝපිත අංශු සහ සෘණ මයිටොකොන්ඩ්රියා අභ්යන්තර පටලය ඝණකම දී ආරෝපිත අංශු මාරු කිරීමේ දී මැදිහත්කරුවකු වේ.

බලශක්ති ගොඩනැගීමට ප්රධාන භූමිකාව ATP-synthase අයත් වේ. ශක්ති මෙම සංකීර්ණ වූ ජෛව රසායනික ශක්තිය සබඳතා ඇති ප්රෝටෝන යෝජනාව දිශාව විකෘතිතාවයක්. මාර්ගය වන විට, ශාක chloroplasts පිහිටා ඇත සංකීර්ණ පාහේ සමාන වේ.

සහ ශ්වසන දාම එන්සයිම සංකීර්ණ

ඉලෙක්ට්රෝන මාරු එන්සයිමය පද්ධතිය ඉදිරියේ ජෛව රසායනික ප්රතික්රියා සමග අත්වැල් බැඳගනී. මෙම ජීව විද්යාත්මකව ක්රියාකාරී ද්රව්ය, විශාල සංකීර්ණ ව්යුහ සාදයි වන බොහෝ පිටපත්, ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීමේ දී කරුවන් ලෙස සේවය කරති.

ශ්වසන දාමයේ සංකීර්ණ - ආරෝපිත අංශු ප්රවාහනය කේන්ද්රීය සංරචක වේ. අභ්යන්තර පරීක්ෂාවට භාජන පටල 4 මුළු එවැනි ගොඩනැගෙමින් වන අතර, මෙන්ම ATP synthase. , එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස intermembrane අවකාශය, හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන ඔතන ETC ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීම හා, - මේ සියලු ව්යුහයන් පොදු අරමුණක් සඳහා හුවමාරු ATP සංශ්ලේෂණය.

සංකීර්ණ වන අතර එන්සයිම, ව්යුහාත්මක සහ සංඥා ප්රෝටීන වේ ප්රෝටීන් අණු, සමූහයක් වේ. එහි එකම ඔහුගේ ලක්ෂණයක්, කර්තව්යයක් ඉටු වන සංකීර්ණ 4 එක් එක්. ගණන්වල ETC දී කාර්යයන් මෙම ව්යුහයන් ඉදිරිපත් කරන අපි දැන් සලකා බලමු.

මම සංකීර්ණ

පරීක්ෂාවට භාජන පටල ප්රධාන භූමිකාව ශ්වසන දාම විසිනි අභ්යන්තරය ඉලෙක්ට්රෝන මාරු. හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන සහ ඉලෙක්ට්රෝන ඔවුන් සමග අතුගා දැමීම ප්රතිචාරය - ආදිය ප්රධාන ප්රතික්රියා එකක් ප්රවාහන දාමයේ ක පළමු කොටස වන හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන හතරක් බෙදුම් කඩන විසින් අනුගමනය, නඩ් * H + (සතුන්) හෝ NADP * H + (ශාක) අණුවක් උපකල්පනය කරයි. ඇත්තටම, හේතුවෙන් මෙම සංකීර්ණ ජෛව රසායනික ප්රතික්රියා මම ද NADH ලෙස හැඳින්වේ කිරීමට - dehydrogenase (නම් මධ්යම එන්සයිමය).

සංයුතිය dehydrogenase සංකීර්ණ යකඩ සල්ෆර් ප්රෝටීන 3 වර්ගයේ, සහ flavin mononucleotide (FMN) ඇතුළත් වේ.

දෙවන සංකීර්ණ

මෙම සංකීර්ණය මෙහෙයුම intermembrane අවකාශය, හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන හුවමාරු ඇතුළත් නොවේ. මෙම ව්යුහය ප්රධාන කාර්යය succinate ඔක්සිකරණ මාර්ගයෙන් විසින් ඉලෙක්ට්රෝනය ප්රවාහන දාමයේ අතිරේක ඉලෙක්ට්රෝන සැපයීමය. මධ්යම එන්සයිමය සංකීර්ණ - ubiquinone කිරීමට succinic අම්ලය හා ස්ථාන මාරු සිට ඉලෙක්ට්රෝන බෙදුම් කඩන රැඳීමක් හෝ වේ catalyzes වන succinate-ubiquinone oxidoreductase.

දෙවන සංකීර්ණ හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන හා නියුට්රෝන සැපයුම්කරු ද සුලභතාවය * H _{2 වේ.} නඩ් හෝ NADP * H * එච් - කෙසේ වෙතත්, එහි සමරූපී වඩා අඩු වන ඇඩිනීන් dinucleotide කාර්යක්ෂමතාව flavin

සංයුතිය දෙවන සංකීර්ණ යකඩ සල්ෆර් ප්රෝටීන හා මධ්යම oxidoreductase එන්සයිමය succinate වර්ග තුනකින් සමන්විත වේ.

III සංකීර්ණ

ගිණුම ඊළඟ අංගය, ETC cytochrome ආ ₅₅₆ කින් සමන්විත වේ ආ _560, සහ ඇ _1, මෙන්ම යකඩ සල්ෆර් ප්රෝටීන් අවදානම්. තුන්වන මාලාවක් රැකියා සී cytochrome කිරීමට intermembrane අවකාශය, හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන දෙකක්, සහ රැඳීමක් හෝ ubiquinone සිට ඉලෙක්ට්රෝන මාරු සමග සංෙයෝජිත ෙකෙර්

ප්රෝටීන් අවදානම් ලක්ෂණය වන්නේ එය මේදය ප්රමණයක් දිය බව ය. ශ්වසන දාම වල සංකීර්ණ දී හමු බව මෙම කණ්ඩායම අනෙකුත් ප්රෝටීන, ජල-ද්රාව්ය. අභ්යන්තර පරීක්ෂාවට භාජන පටල ඝණකම දී ප්රෝටීන් අණු තත්වය මෙම ලක්ෂණය බලපායි.

ubiquinone-cytochrome ඇ oxidoreductase ලෙස කටයුතු තුන්වන කට්ටලයක්.

සංකීර්ණ IV

මෙම ආදිය දී අවසන් ගමනාන්තය බව ඔහු cytochrome-oxidant සංකීර්ණ එහි කාර්යය ඔක්සිජන් පරමාණු සඳහා cytochrome ඇ සිට ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීමයි. පසුව සෘණ ජලය පිහිටුවීමට සාමාන්ය පරමාණු හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන සමග ප්රතික්රියා ඇත චෝදනා කළේය. ප්රධාන එන්සයිමය - cytochrome ඇ oxidoreductase ඔක්සිජන්.

සිව්වන සංකීර්ණ ව්යුහය cytochrome වූ, _3, හා තඹ පරමාණු දෙකක් ඇතුළත් වේ. ඔක්සිජන් ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීමේ දී කේන්ද්රීය භූමිකාවක් cytochrome _{3 ගියා.} මෙම ව්යුහයන් අතර අන්තර් ගෝලීය අර්ථයෙන්, නයිට්රජන් සයනයිඩ් හා කාබන් මොනොක්සයිඩ් යටපත් වේ, එය ATP සංශ්ලේෂණය හා විනාශය අවසන් කිරීමට යොමු කරයි.

ubiquinone

Ubiquinone - මෙම පටලය ඝණකම නිදහසේ චලනය වන විටමින් වැනි ද්රව්යයක් වන රැඳීමක් හෝ සංයෝගයක්. මයිටොකොන්ඩ්රියා ශ්වසන දාම, මෙම ව්යුහය නොමැතිව එනම්. k හැක. එය සංකීර්ණ III කිරීමට සංකීර්ණ I හා II ඉලෙක්ට්රෝනය ප්රවාහන සඳහා වගකිව යුතු වේ.

Ubiquinone වූ benzoquinone ව්යුත්පන්න වේ. මෙම ව්යුහය යෝජනා ක්රම Q ලිපිය හෝ සංක්ෂිප්ත, එන් (රැඳීමක් හෝ ubiquinone) හි සඳහන් කළ හැකිය. විසින් අණුවෙහි ඔක්සිකරණ semiquinone ගොඩනැගීමට කිරීමට යොමු කරයි - සෛල සඳහා අනතුරුදායක වන ප්රබල ඔක්සිකාරකයක්.

ATP synthase

බලශක්ති ගොඩනැගීමට ප්රධාන භූමිකාව ATP-synthase අයත් වේ. මෙම ව්යුහය රසායනික ශක්තිය බවට පත් කිරීමට අංශු gribopodobnaya බලශක්ති අධ්යක්ෂණය යෝජනාව (ප්රෝටෝන) භාවිතා කරයි.

මෙම ETC පුරා සිදුවන මූලික ක්රියාවලිය - ඔක්සිකරණ වේ. ශ්වසන දාම පරීක්ෂාවට භාජන පටල උකුයි අනුකෘතිය ඔවුන්ගේ ඒකරාශී ඉලෙක්ට්රෝන ප්රවාහන සඳහා වගකිව යුතු වේ. ඊට සමගාමීව, මම, III සහ IV වන සංකීර්ණ වූ intermembrane අවකාශය, හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන පොම්ප කරයි. මෙම පටලය දෙපැත්තේ භාර වෙනස ATP synthase හරහා ප්රෝටෝන දිශාව ව්යාපාරය කිරීමට යොමු කරයි. H + විසින් අනුකෘතිය ඇතුළු සිට, ඉලෙක්ට්රෝන (ඔක්සිජන් හා සම්බන්ධ වන බව) හමු වී ඇති සෛල සඳහා මධ්යස්ථ ද්රව්යයක් පිහිටුවීමට - ජල.

ATP synthase F0 සමන්විත එකට රවුටරය අණුවක් සාදයි වන හා F1 subunits. F1 එකට නාලිකාව මගින් නිර්මාණය වන තුනක් තුනක් ඇල්ෆා සහ බීටා subunits, සමන්විත වේ. මෙම නාලිකාව හරියටම එම විෂ්කම්භය, හයිඩ්රජන් ප්රෝටෝන ඇති. සමග ATP synthase හිස F ₀ අණු මගින් ධන ආරෝපිත අංශු ඇවෑමෙන් සිය අක්ෂය වටා අංශක 360 ඇඹරී ඇත. මේ කාලය තුළ දී, AMP හෝ ADP (adenozinmono- හා diphosphate) වෙත ශක්තිය විශාල ප්රමාණයක් වටා වන අධි ශක්ති බැඳුම්කර සමග පොස්පේට් අවෙශේෂ අනුයුක්ත කර ඇත.

ATP synthase මයිටකොන්ඩ්රිය දී පමණක් නොව, ශරීරයේ දක්නට ලැබේ. ශාක දී, මෙම සංකීර්ණ ද vacuoles (tonoplast) මෙන්ම, chloroplast thylakoids ඇති පටල මත පිහිටා ඇත.

ද සත්ත්ව සෛල හා ශාක ATPases විද්යමාන ය. ඔවුන් ATP synthase බව ලෙස සමාන ව්යුහයක් ඇති, නමුත් ඔවුන්ගේ ක්රියා ශක්තිය වියදම් පොස්පේට් අපද්රව්ය ඉවත් කිරීම පිළිබඳ නියෝග කර ඇත.

ශ්වසන දාම වල ජීව විද්යාත්මක අර්ථය

පළමු වැන්න නම්, අවසාන නිෂ්පාදනය ETC ප්රතික්රියා ඊනියා පරිවෘත්තීය ජලය (දිනකට 300-400 මිලි) වේ. දෙවනුව, අණුවක ජෛව රසායනික බැඳුම්කර ATP හා බලශක්ති ගබඩා සංශ්ලේෂණය. දවසේ දී 40-60 කිලෝ ග්රෑම් ජනිත සංස්ලේෂණය වන අතර, එම enzymatic ප්රතික්රියා සෛල තුළ භාවිතා වේ. ATP එක් අණුවක ජීවිතය මිනිත්තු 1 වන අතර, ඒ නිසා ශ්වසන දාම නිවැරදිව හා දෝෂ තොරව, උතුර මුදාගෙන යුතුය. එසේ නැත්නම්, සෛල මිය යනු ඇත.

මයිටොකොන්ඩ්රියා ඕනෑම සෛල විදුලි බලාගාර ලෙස සලකනු ලැබේ. ඔවුන්ගේ සංඛ්යාව ඇතැම් ක්රියා සඳහා අවශ්ය කරන ශක්තිය මත රඳා පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, නියුරෝන බොහෝ විට උපාගමීය ඊනියා සමරු ඵලකය දී පොකුරු පිහිටුවීමට වන මයිටොකොන්ඩ්රියා 1000 දක්වා ගණන් කළ හැක.

ශාක හා සතුන් ශ්වසන දාම අතර ඇති වෙනස්කම්

ශාක දී, සෛල අතිරේක "විදුලි බලාගාර" එය chloroplast වේ. මෙම මයිටොකොන්වියා අභ්යන්තර පටලය මත ද ATP synthase සොයා ඇති අතර, මේ සත්ත්ව සෛල කට වාසියකි.

ද ශාක ආදිය හේතුවෙන් සයනයිඩ්-ඔරොත්තු මාර්ගය කාබන් මොනොක්සයිඩ්, නයිට්රජන් හා සයනයිඩ් ක අධි සාන්ද්රිත බේරෙන්න පුළුවන් ශ්වසන දාම මේ අනුව ඉලෙක්ට්රෝන සෘජුවම ඔක්සිජන් පරමාණු මාරු කරනු ලබන ubiquinone, ට අවසන් වේ. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, අඩු ATP සංස්ලේෂණය වන, කෙසේ වෙතත්, ශාක අහිතකර කොන්දේසි ජිවත් විය හැක. සතුන් එවැනි අවස්ථාවල දී, මැරෙන්න දිගු කලීන.

1 ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කරන විට අපි ද ATP දර්ශකයක් ඉස්මතු නඩ්, සුලභතාවය හා සයනයිඩ්-ඔරොත්තු මාර්ගය කාර්යක්ෂමතාව සංසන්දනය කළ හැක.

• නඩ් හෝ NADP ATP අණු 3 විසින් පිහිටුවන සමග;
• සුලභතාවය ATP අණු දෙකක් පිහිටුවා ඇත;
• සයනයිඩ් 1 තිරසාර මාර්ගයක ATP අණු සාදයි.

ETC ්පරිනාමණ වැදගත්කම

සියලු සුන්යෂ්ඨික ජීවීන් සඳහා, බලශක්ති ප්රධාන මූලාශ්රය ශ්වසන දාම වේ. සෛල තුළ ජෛව රසායනය ATP සංශ්ලේෂණය දෙකක් වර්ග, උපස්ථරයක් ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන් හා ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන් බෙදා ඇත. ETC ප්රතික්රියා මූලික රෙඩොක්ස් කිරීමට, බලශක්ති දෙවන වර්ගය සංශ්ලේෂණය භාවිතා වේ එනම්. ඊ නිසා.

prokaryotic ජීවීන් තුළ ATP ග්ලයිකොලිසිය අදියර තුළ උපස්ථරයක් ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන් පමණක් පිහිටුවා ගත්හ. -කාබන් හයක් සීනි (ඊට වඩා ග්ලූකෝස්) ප්රතිචාරය චක්රය සම්බන්ධ, සහ ප්රතිදානය සෛල ATP අණු දෙකක් ලැබේ. තුළ ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන් කේ ඉයුකැරියෝටාවන්ගේ වඩාත්ම ආදි සංශ්ලේෂණය, එනම් විය බලශක්ති මෙම වර්ගයේ සලකනු ලැබේ. 36 ATP අණු පිහිටුවා ගත්හ.

කෙසේ වෙතත්, මෙම අද වන ශාක හා සතුන් ජලය ප්රභාවිච්ඡේදනයෙන් උපස්ථරයක් කිරීමේ හැකියාව අහිමි වී ඇති බව ඉන් අදහස් කරන්නේ නැහැ. ATP සංස්ලේෂණය පමණක් මෙම වර්ගයේ සෛල ශක්ති නිෂ්පාදනය යන අදියර තුනකින් විතරයි.

ඉයුකැරියෝටාවන්ගේ දී ග්ලයිකොලිසිය සෛල සෛලයන් සිදු වේ. අණු දෙකක් ග්ලූකෝස් ඇලුම් කළ හැකි අවශ්ය සියලු එන්සයිම ඇත pyruvic අම්ලය ATP 2 අණු සාදයි. පසුව සියලු පියවර පරීක්ෂාවට භාජන න්යාසය සිදු වෙනවා. රසායනයේ ක්රෙබ්ස් චක්රය හෝ tricarboxylic අම්ලය චක්රය, මයිටකොන්ඩ්රිය සිදුවන ලෙස. මෙම නඩ් හා සුලභතාවය * H * H2 සංස්ෙල්ෂණය වන ප්රතිඵලයක් ලෙස දාම ප්රතික්රියා වසා දමා ඇත. මෙම අණු, ආදී පාරිෙභෝජන ලෙස භාවිතා කරනු ඇත