Back to chapter

8.8:

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡΡ‡ΠΈΠΊΠΈ элСктронов

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Electron Carriers

Languages

Share

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ носитСли ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ соСдинСниями, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ двиТутся Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ высокоэнСргСтичСских элСктронов, этого ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° энСргии, ΠΈΠ·Π²Π»Π΅ΠΊΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π² рСакциях восстановлСния, координируя состояния окислСния ΠΈ восстановлСния, соотвСтствСнно тСряя ΠΈ приобрСтая эти ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС частицы. НапримСр, ΠΎΠ΄Π½ΠΎ основноС соСдинСниС Π½ΠΈΠΊΠΎΡ‚ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠ΄ Π°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ½, Π΄ΠΈΠ½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΡ‚ΠΈΠ΄ ΠΈΠ»ΠΈ NAD, Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΎ Ρ€ΠΈΠ±ΠΎΠ·Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ основаниС Π°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ½Π°, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½ΠΈΠΊΠΎΡ‚ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠ΄, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌΡƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°. На пятой ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°, эти Π΄Π²Π° Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΡ‚ΠΈΠ΄Π° ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Ρ‹ двумя фосфатными Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ°ΠΌΠΈ.Π’ΠΎ врСмя ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½Π° вСщСств NAD, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ ΠΊΠΎΡ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ, связываСтся с Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ выступаСт Π² качСствС окислитСля, удаляя Π΄Π²Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π° вмСстС с ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΉ элСктронов ΠΈΠ· Ρ€Π΅Π°Π³Π΅Π½Ρ‚Π°, Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ сахар. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ элСктроны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнному Π°Π·ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π° присоСдиняСтся ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Ρƒ, образуя NADH. Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†ΠΎΠ², Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π° оставлСны Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅, ΠΈ NADH пСрСносит свои элСктроны ΠΊ ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΡ…ΠΎΠ½Π΄Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π΅ Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ входят Π² элСктронно-Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΈ носитСли ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΎΠΊΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ-Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… рСакциях.

8.8:

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎΡΡ‡ΠΈΠΊΠΈ элСктронов

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ носитСли ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ элСктронныС ΡˆΠ°Ρ‚Ρ‚Π»Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΈ соСдинСния ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ элСктроны (Ρ‚.Π΅. Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ) ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… (Ρ‚.Π΅. Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ окислСны). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² производствС энСргии, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ Π΄Ρ‹Ρ…Π°Π½ΠΈΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° элСктронов.

На ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… стадиях ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ дыхания глюкоза распадаСтся Π½Π° углСкислый Π³Π°Π· ΠΈ Π²ΠΎΠ΄Ρƒ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ носитСли ΠΏΠΎΠ΄Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ элСктроны, потСрянныС глюкозой Π² этих рСакциях, Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ хранят элСктроны ΠΈ вводят ΠΈΡ… Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ.

Двумя Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ носитСлямиэлСктронов ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ NAD ΠΈ FAD, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΈΠ· Π²ΠΈΡ‚Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ² Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹ Π’. Π£ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ NADΠΈ FAD, NADH ΠΈ FADH2,соотвСтствСнно, производятся Π½Π° Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… стадиях ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ дыхания (Π³Π»ΠΈΠΊΠΎΠ»ΠΈΠ·, окислСниС ΠΏΠΈΡ€ΡƒΠ²Π°Ρ‚Π° ΠΈ Ρ†ΠΈΠΊΠ» Π»ΠΈΠΌΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ кислоты).

Π£ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ носитСли элСктронов NADH ΠΈ FADH2 ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктроны Π² комплСксы I ΠΈ II элСктронной транспортной Ρ†Π΅ΠΏΠΈ соотвСтствСнно. Π’ процСссС, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΎΠΊΠΈΡΠ»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ NADΠΈ FAD.

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ носитСлями элСктронов Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ транспортировки элСктронов ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ„Π»Π°Π²ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·ΠΎ-сСрныС кластСры, Ρ…ΠΈΠ½ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΈ Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΡ‹. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² эти носитСли элСктронов Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктроны ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π°ΠΌ кислорода. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ носитСли ΠΎΠΊΠΈΡΠ»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΆΠ΅Ρ€Ρ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ элСктроны ΠΈ ΡΠΎΠΊΡ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΠΈΡ… принятия, ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈΡ… окислСнными ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°ΠΌΠΈ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ носитСли ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ элСктронов, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт производство АВЀ. Π‘Π΅Π· Π½ΠΈΡ… ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ° пСрСстанСт Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ.