Responsable para sa synthesis ng atf. ATP at ang papel nito sa metabolismo. Metabolismo ng mga taba, ang kanilang biological na papel, kapasidad ng init, pakikilahok sa metabolismo. Halaga ng enerhiya ng mga taba. Mga deposito ng taba
Mga paraan upang makakuha ng enerhiya sa cell
Mayroong apat na pangunahing proseso sa cell na tinitiyak ang pagpapakawala ng enerhiya mula sa mga bono ng kemikal sa panahon ng oksihenasyon ng mga sangkap at imbakan nito:
1. Glycolysis (stage 2 ng biological oxidation) - oksihenasyon ng isang molekula ng glucose sa dalawang molekula ng pyruvic acid, na may pagbuo ng 2 molekula ATP at NADH. Dagdag pa, ang pyruvic acid ay na-convert sa acetyl-SCoA sa ilalim ng aerobic na kondisyon, at sa lactic acid sa ilalim ng anaerobic na kondisyon.
2. β-Oxidation ng mga fatty acid(yugto 2 ng biological oxidation) - oksihenasyon ng mga fatty acid sa acetyl-SCoA, ang mga molekula ay nabuo dito NADH at FADN 2. Ang mga molekula ng ATP "sa purong anyo" ay hindi lilitaw.
3. Ikot ng tricarboxylic acid(TsTK, yugto 3 ng biological oxidation) - oksihenasyon ng acetyl group (bilang bahagi ng acetyl-SCoA) o iba pang mga keto acid sa carbon dioxide. Ang mga reaksyon ng buong siklo ay sinamahan ng pagbuo ng 1 molekula GTP(na katumbas ng isang ATP), 3 molekula NADH at 1 molekula FADN 2.
4. Oxidative phosphorylation(stage 3 ng biological oxidation) - Ang NADH at FADH 2 ay na-oxidized, nakuha sa mga reaksyon ng catabolism ng glucose, amino acids at fatty acids. Kasabay nito, ang mga enzyme ng respiratory chain sa panloob na lamad ng mitochondria ay nagbibigay ng pagbuo mas malaki mga bahagi ng cell ATP.
Dalawang paraan upang i-synthesize ang ATP
Ang lahat ng mga nucleoside ay patuloy na ginagamit sa cell tatlo phosphates (ATP, GTP, CTP, UTP, TTP) bilang isang donor ng enerhiya. Kasabay nito, ang ATP ay unibersal macroerg, nakikilahok sa halos lahat ng aspeto ng metabolismo at aktibidad ng cell. At tiyak na dahil sa ATP na ang phosphorylation ng nucleotides ng GDP, CDP, UDP, TDP sa nucleoside ay natiyak. tatlo mga phosphate.
Sa iba, ang nucleoside tatlo phosphates, mayroong isang tiyak na pagdadalubhasa. Kaya, ang UTP ay kasangkot sa metabolismo ng mga carbohydrates, lalo na sa synthesis ng glycogen. Ang GTP ay kasangkot sa mga ribosom, nakikilahok sa pagbuo ng mga peptide bond sa mga protina. Ginagamit ang CTP sa synthesis ng phospholipids.
Ang pangunahing paraan upang makakuha ng ATP sa cell ay oxidative phosphorylation, na nangyayari sa mga istruktura ng panloob na lamad ng mitochondria. Kasabay nito, ang enerhiya ng hydrogen atoms ng NADH at FADH 2 molecules na nabuo sa glycolysis, TCA, at fatty acid oxidation ay na-convert sa enerhiya ng ATP bonds.
Gayunpaman, mayroon ding isa pang paraan ng phosphorylation ng ADP sa ATP - substrate phosphorylation. Ang pamamaraang ito ay nauugnay sa paglipat ng macroergic phosphate o ang enerhiya ng isang macroergic bond ng isang sangkap (substrate) sa ADP. Kasama sa mga sangkap na ito ang mga metabolite ng glycolysis ( 1,3-diphosphoglyceric acid, phosphoenolpyruvate), tricarboxylic acid cycle ( succinyl-SCoA) at reserbang macroerg creatine phosphate. Ang enerhiya ng hydrolysis ng kanilang macroergic bond ay mas mataas kaysa sa 7.3 kcal/mol sa ATP, at ang papel ng mga sangkap na ito ay nabawasan sa paggamit ng enerhiya na ito para sa phosphorylation ng ADP molecule sa ATP.
Pag-uuri ng macroergs
Ang mga macroergic compound ay inuri ayon sa uri ng koneksyon, nagdadala ng karagdagang enerhiya:
1. Phosphoanhydride koneksyon. Ang lahat ng mga nucleotide ay may gayong bono: nucleoside triphosphates (ATP, GTP, CTP, UTP, TTP) at nucleoside diphosphates (ADP, GDP, CDP, UDP, TDP).
2. Thioether koneksyon. Ang isang halimbawa ay ang acyl derivatives ng coenzyme A: acetyl-SCoA, succinyl-SCoA, at iba pang mga compound ng anumang fatty acid at HS-CoA.
3. Guanidine phosphate koneksyon - naroroon sa creatine phosphate, isang reserbang macroerg ng kalamnan at nervous tissue.
4. Acyl phosphate koneksyon. Kasama sa mga macroerg na ito ang glycolysis metabolite 1,3-diphosphoglyceric acid (1,3-diphosphoglycerate). Nagbibigay ito ng synthesis ng ATP sa reaksyon ng substrate phosphorylation.
5. Enolphosphate koneksyon. Ang kinatawan ay phosphoenolpyruvate, isang metabolite ng glycolysis. Nagbibigay din ito ng ATP synthesis sa reaksyon ng substrate phosphorylation sa glycolysis.
DAPAT ALAMIN NG LAHAT TUNGKOL SA KAHALAGAHAN NG MGA GAWA NI GEORGY PETRAKOVICH! THERMONUCLEI IN A CELL Sipiin ko nang buo ang panayam kay Georgy Petrakovich, na inilathala sa magasing "Miracles and Adventures" No. 12, 1996, pp. 6-9. Espesyal na kasulatan ng magazine na Vl. Nakipagkita si Ivanov sa isang buong miyembro ng Russian Physical Society, surgeon na si Georgy Nikolaevich Petrakovich, na naglathala ng mga kahindik-hindik na gawa sa mga thermonuclear reaction na nagaganap sa mga buhay na organismo at ang pagbabago ng mga elemento ng kemikal sa kanila. Ito ay higit na kamangha-mangha kaysa sa pinaka matapang na mga eksperimento ng mga alchemist. Ang pag-uusap ay nakatuon sa tunay na himala ng ebolusyon, ang pangunahing himala ng wildlife. Hindi kami sumasang-ayon sa may-akda ng matapang na hypothesis sa lahat ng bagay. Sa partikular, bilang isang materyalista, tila sa amin ay hindi niya isinasama ang espirituwal na prinsipyo mula sa mga proseso kung saan ito, tila, ay dapat naroroon. Gayunpaman, ang hypothesis ni G. Petrakovich ay interesado sa amin, dahil ito ay intersects sa mga gawa ng Academician V. Kaznacheev tungkol sa "malamig na pagsasanib" sa isang buhay na selda. Kasabay nito, ang hypothesis ay nagtatapon ng tulay sa konsepto noosphere. V. Vernadsky, na tumuturo sa pinagmulan na patuloy na nagpapakain sa noosphere ng enerhiya. Ang hypothesis ay kawili-wili din na nagbibigay ito ng siyentipikong paraan upang ipaliwanag ang isang bilang ng mga mahiwagang phenomena, tulad ng clairvoyance, levitation, iridology at iba pa. Hinihiling namin sa iyo na patawarin kami para sa ilang pang-agham na kumplikado ng pag-uusap para sa isang hindi handa na mambabasa. Ang materyal mismo, sa kasamaang-palad, sa pamamagitan ng likas na katangian nito ay hindi maaaring sumailalim sa makabuluhang pagpapasimple. CORESPONDENT. Una, ang kakanyahan, ang asin ng isang himala, na tila hindi tugma sa mga ideya tungkol sa mga buhay na organismo... Anong uri ng kakaibang puwersa ang kumikilos sa atin, sa mga selula ng ating katawan? Parang detective story ang lahat. Ang kapangyarihang ito ay kilala, wika nga, sa ibang kapasidad. Nag-incognito siya, na parang nasa ilalim ng maskara. Sila ay nagsalita at sumulat tungkol dito tulad nito: hydrogen ions. Naintindihan mo at tinawag mo itong naiiba: mga proton. Ang mga ito ay ang parehong mga hydrogen ions, ang hubad na nuclei ng mga atom nito, positibong sisingilin, ngunit sa parehong oras ang mga ito ay elementarya na mga particle. Hindi napansin ng mga biophysicist na si Janus ay dalawang mukha. Hindi ba? Maaari mo bang ipaliwanag ito? G.N. PETRAKOVICH. Ang isang buhay na selula ay tumatanggap ng enerhiya bilang resulta ng mga ordinaryong kemikal na reaksyon. Kaya isinasaalang-alang ang agham ng cellular bioenergetics. Gaya ng nakasanayan, ang mga electron ay nakikibahagi sa mga reaksyon, ang kanilang mga transisyon ang nagbibigay ng kemikal na bono. Sa pinakamaliit na "mga bula" ng hindi regular na hugis - ang mitochondria ng cell - ang oksihenasyon ay nangyayari sa pakikilahok ng mga electron. Ito ang postulate ng bioenergetics. Narito kung paano ipinakita ang postulate na ito ng nangungunang bioenergetician ng bansa, Academician ng Russian Academy of Sciences V.P. Skulachev: "Upang mag-set up ng isang eksperimento sa paggamit ng enerhiyang nuklear, ang kalikasan ay kailangang lumikha ng isang tao. Tulad ng para sa mga mekanismo ng intracellular na enerhiya, sila ay kumukuha ng enerhiya ng eksklusibo mula sa mga elektronikong pagbabago, kahit na ang epekto ng enerhiya dito ay napakaliit kumpara sa mga proseso ng thermonuclear. ." "Eksklusibo mula sa mga elektronikong pagbabago ..." Ito ay isang maling akala! Ang mga elektronikong pagbabago ay kimika at wala nang iba pa. Ito ay mga thermonuclear na reaksyon na sumasailalim sa cellular bioenergy, at ito ay ang proton, na kilala rin bilang ang hydrogen ion - isang mabigat na sisingilin na elementary particle - na siyang pangunahing kalahok sa lahat ng mga reaksyong ito. Bagaman, siyempre, ang elektron ay tumatagal din ng isang tiyak at kahit na mahalagang bahagi sa prosesong ito, ngunit sa ibang papel, ganap na naiiba mula sa tungkulin na itinalaga dito ng mga siyentipikong espesyalista. At kung ano ang pinaka nakakagulat: upang patunayan ang lahat ng ito, lumalabas na hindi kinakailangan na magsagawa ng anumang kumplikadong pananaliksik, pananaliksik. Ang lahat ay namamalagi sa ibabaw, ang lahat ay ipinakita sa parehong hindi mapag-aalinlanganan na mga katotohanan, mga obserbasyon, na nakuha mismo ng mga siyentipiko sa kanilang pagsusumikap. Kinakailangan lamang na sumasalamin nang walang kinikilingan at malalim sa mga katotohanang ito. Narito ang isang hindi mapag-aalinlanganang katotohanan: ito ay kilala na ang mga proton ay "pinaalis" mula sa mitochondria (ang termino ay malawakang ginagamit ng mga espesyalista, at ito ay parang isang pagwawalang-bahala sa mga workaholic na particle na ito, na para bang ito ay basura, "basura") sa kalawakan ng cell (cytoplasm). Ang mga proton ay gumagalaw nang unidirectionally sa loob nito, iyon ay, hindi na sila bumalik, kabaligtaran sa kilusang Brownian sa cell ng lahat ng iba pang mga ion. At sila ay gumagalaw sa cytoplasm sa napakalaking bilis, na lumalampas sa bilis ng paggalaw ng anumang iba pang mga ions nang libu-libong beses.Ang mga siyentipiko ay hindi nagkomento sa obserbasyon na ito sa anumang paraan, ngunit dapat silang seryosong pag-isipan. Kung ang mga proton, ang mga sisingilin na elementarya na mga particle na ito, ay gumagalaw sa espasyo ng cell na may napakalaking bilis at "purposefully", nangangahulugan ito na ang cell ay may ilang mekanismo para sa kanilang acceleration. Walang alinlangan, ang mekanismo ng acceleration ay matatagpuan sa mitochondria, mula sa kung saan ang mga proton ay unang "itinapon" na may napakabilis, ngunit narito kung ano ito. .. Ang mabibigat na sisingilin na elementarya na mga particle, mga proton, ay maaari lamang mapabilis sa isang high-frequency na alternating electromagnetic field - sa isang synchrophasotron, halimbawa. Kaya, molecular synchrophasotron sa mitochondria? kahit gaano pa ito kakaiba, oo: ang subminiature natural synchrophasotron ay tiyak na matatagpuan sa isang maliit na intracellular formation, sa mitochondria! Ang mga proton, na nahulog sa isang high-frequency na alternating electromagnetic field, ay nawawala ang mga katangian ng kemikal na elemento ng hydrogen sa buong panahon na sila ay nananatili sa larangang ito, ngunit sila ay nagpapakita ng mga katangian ng mabibigat na sisingilin na mga elementary particle. "Sa kadahilanang ito, sa isang pagsubok tube imposibleng ganap na ulitin ang mga proseso na patuloy na nagaganap sa pamumuhay Halimbawa, sa isang test tube ng isang mananaliksik, ang mga proton ay kasangkot sa oksihenasyon, at sa isang cell, bagaman nangyayari ang free-radical oxidation, ang mga peroxide ay hindi nabuo. ang mga siyentipiko ay tiyak na ginagabayan ng "test-tube" na karanasan kapag pinag-aaralan nila ang mga proseso sa isang buhay na selula. Ang mga proton na pinabilis sa larangan ay madaling nag-ionize ng mga atomo at molekula, "nakakatok" ng mga electron mula sa kanila. Kasabay nito, ang mga molekula, nagiging mga libreng radikal, makakuha ng mataas na aktibidad, at ang mga ionized na atom (sodium, potassium, calcium, magnesium at iba pang elemento) ay bumubuo e mga potensyal na electric at osmotic (ngunit sa pangalawang pagkakasunud-sunod na nakasalalay sa mga proton). CORESPONDENT. Panahon na upang maakit ang pansin ng aming mga mambabasa sa katotohanan na ang isang buhay na cell na hindi nakikita ng mata ay mas kumplikado kaysa sa anumang napakalaking pag-install, at kung ano ang nangyayari dito ay hindi pa maaaring kopyahin. Marahil ang mga kalawakan - sa ibang sukat, siyempre - ay ang pinakasimpleng mga bagay ng uniberso, tulad ng mga cell ay ang elementarya na mga bagay ng isang halaman o hayop. Marahil ang mga antas ng ating kaalaman tungkol sa mga cell at galaxy ay halos katumbas. Ngunit ang pinaka-kapansin-pansin na bagay ay ang thermonucleus ng Araw at iba pang mga bituin ay tumutugma sa malamig na thermonucleus ng isang buhay na selula o, mas tiyak, ng mga indibidwal na seksyon nito. Kumpleto ang pagkakatulad. Alam ng lahat ang tungkol sa mainit na pagsasanib ng mga bituin. Ngunit ikaw lamang ang makakapagsabi tungkol sa malamig na pagsasanib ng mga buhay na selula. G.N. PETRAKOVICH. Subukan nating ipakita ang pinakamahalagang kaganapan sa antas na ito. Ang pagiging isang mabigat na sisingilin elementary particle, ang masa nito ay lumampas sa mass ng isang electron ng 1840 beses, ang proton ay bahagi ng lahat ng atomic nuclei nang walang pagbubukod. Ang pagiging pinabilis sa isang high-frequency na alternating electromagnetic field at nasa parehong field sa mga nuclei na ito, nagagawa nitong ilipat ang kinetic energy nito sa kanila, bilang pinakamahusay na carrier ng enerhiya mula sa accelerator patungo sa consumer - ang atom. Nakikipag-ugnayan sa cell kasama ang nuclei ng mga target na atom, inililipat nito sa kanila sa mga bahagi - sa pamamagitan ng nababanat na banggaan - ang kinetic energy na nakuha nito sa panahon ng acceleration. At ang pagkawala ng enerhiya na ito, sa kalaunan ay nakuha ng nucleus ng pinakamalapit na atom (inelastic collision) at pumapasok sa nucleus na ito bilang isang mahalagang bahagi. At ito ang daan patungo sa pagbabago ng mga elemento. Bilang tugon sa enerhiya na natanggap sa panahon ng isang nababanat na banggaan sa isang proton, ang sarili nitong dami ng enerhiya ay inilalabas mula sa nasasabik na nucleus ng target na atom, na katangian lamang ng nucleus ng partikular na atom na ito, na may sarili nitong wavelength at frequency. Kung ang gayong pakikipag-ugnayan ng mga proton ay nangyari sa maraming nuclei ng mga atomo na bumubuo, halimbawa, anumang molekula; pagkatapos ay mayroong isang paglabas ng isang buong grupo ng naturang partikular na quanta sa isang tiyak na frequency spectrum. Naniniwala ang mga immunologist na ang hindi pagkakatugma ng tissue sa isang buhay na organismo ay nagpapakita ng sarili sa antas ng molekular. Tila, ang pagkakaiba sa isang buhay na organismo sa pagitan ng isang "sariling" molekula ng protina at isang "dayuhan", kasama ang kanilang ganap na pagkakakilanlan ng kemikal, ay nangyayari sa mga napaka tiyak na frequency at spectra, kung saan ang "sentinel" na mga selula ng katawan - mga leukocytes - iba ang reaksyon. CORESPONDENT. Isang kawili-wiling incidental na resulta ng iyong proton-nuclear theory! Ang mas kawili-wili ay ang proseso na pinangarap ng mga alchemist. Itinuro ng mga physicist ang posibilidad na makakuha ng mga bagong elemento sa mga reactor, ngunit ito ay napakahirap at mahal para sa karamihan ng mga sangkap. Ang ilang mga salita tungkol sa parehong sa antas ng cell... G.N. PETRAKOVICH. Ang pagkuha ng isang proton na nawalan ng kinetic energy sa pamamagitan ng nucleus ng isang target na atom ay nagbabago sa atomic number ng atom na ito, i.e. ang "capturing" atom ay may kakayahang baguhin ang nuklear na istraktura nito at maging hindi lamang isang isotope ng isang naibigay na elemento ng kemikal, ngunit sa pangkalahatan, isinasaalang-alang ang posibilidad ng maraming "pagkuha" ng mga proton, kumuha ng ibang lugar kaysa dati sa pana-panahon. talahanayan: at sa ilang mga kaso kahit na hindi ang pinakamalapit sa dating. Sa esensya, pinag-uusapan natin ang nuclear fusion sa isang buhay na cell. Dapat sabihin na ang gayong mga ideya ay nasasabik na sa isipan ng mga tao: mayroon nang mga publikasyon tungkol sa gawain ng Pranses na siyentipiko na si L. Kervran, na natuklasan ang gayong pagbabagong nuklear sa pag-aaral ng mga mantikang manok. Totoo, naniniwala si L. Kervran na ang nuclear synthesis ng potassium na ito na may proton, na sinusundan ng paggawa ng calcium, ay isinasagawa sa tulong ng mga reaksyong enzymatic. Ngunit, sa pagpapatuloy mula sa kung ano ang sinabi sa itaas, mas madaling isipin ang prosesong ito bilang resulta ng internuclear na pakikipag-ugnayan. In fairness, dapat sabihin na ang M.V. Karaniwang itinuturing ni Volkenstein ang mga eksperimento ni L. Kervran bilang biro ng April Fool ng kanyang masasayang Amerikanong mga siyentipikong kasamahan. Ang unang pag-iisip tungkol sa posibilidad ng nuclear fusion sa isang buhay na organismo ay ipinahayag sa isa sa mga kamangha-manghang kwento ni Isaac Asimov. Sa isang paraan o iba pa, ang pagbibigay pugay sa isa at sa isa pa, at sa pangatlo, maaari nating tapusin na ayon sa nakasaad na hypothesis, ang mga internuclear na pakikipag-ugnayan sa isang buhay na cell ay posible. At hindi magiging hadlang ang Coulomb barrier: nagawa ng kalikasan na malampasan ang hadlang na ito nang walang mataas na enerhiya at temperatura, mahina at malumanay, CORESPONDENT. Sa tingin mo na ang isang vortex electromagnetic field arises sa isang buhay na cell. Hawak nito ang mga proton na parang nasa grid nito at pinabilis ang mga ito, pinapabilis ang mga ito. Ang patlang na ito ay ibinubuga, na nabuo ng mga electron ng iron atoms. Mayroong mga pangkat ng apat na gayong mga atomo. Tinatawag sila ng mga espesyalista tulad nito: mga hiyas. Ang bakal sa kanila ay divalent at trivalent. At ang parehong mga form na ito ay nagpapalitan ng mga electron, ang mga pagtalon nito ay bumubuo ng field. Ang dalas nito ay hindi kapani-paniwalang mataas, ayon sa iyong pagtatantya na 1028 hertz. Ito ay malayong lumampas sa dalas ng nakikitang liwanag, na kadalasang nabubuo ng mga pagtalon ng mga electron mula sa isang atomic level patungo sa isa pa. Hindi mo ba iniisip na ang pagtatantya na ito ng dalas ng field sa cell ay masyadong mataas para sa iyo? G.N. PETRAKOVICH. Malayo dito. CORESPONDENT. Malinaw sa akin ang sagot mo. Pagkatapos ng lahat, ito ay tiyak na napakataas na mga frequency at ang kaukulang maliliit na wavelength na nauugnay sa mataas na enerhiya ng quanta. Kaya, ang ultraviolet na may mga maikling alon nito ay mas malakas kaysa sa mga ordinaryong sinag ng liwanag. Ang mga napakaikling alon ay kinakailangan upang mapabilis ang mga proton. Posible bang subukan ang proton acceleration scheme mismo at ang dalas ng intracellular field? G.N. PETRAKOVICH. Kaya, ang pagtuklas: sa mitochondria ng mga cell, isang ultra-high-frequency, ultra-short-wave alternating electric current ay nabuo at, ayon sa mga batas ng physics, isang ultra-short-wave at ultra-high-frequency alternating. electromagnetic field, ayon sa pagkakabanggit, ay nabuo. Ang pinakamaikling wavelength at pinakamataas na frequency ng lahat ng variable na electromagnetic field sa kalikasan. Ang mga instrumento na maaaring magsukat ng ganoon kataas na dalas at tulad ng isang maikling alon ay hindi pa nagagawa, kaya't ang mga ganoong field ay hindi pa umiiral para sa atin. At ang pagtuklas ay hindi pa umiiral ... Gayunpaman, bumalik tayo muli sa mga batas ng pisika. Ayon sa mga batas na ito, ang mga point variable electromagnetic field ay hindi umiiral nang nakapag-iisa, sila ay agad na nagsasama sa isa't isa sa bilis ng liwanag sa pamamagitan ng pag-synchronize at resonance, na makabuluhang pinatataas ang boltahe ng naturang field. Ang punto ng mga electromagnetic field na nabuo sa electromagnetism sa pamamagitan ng paggalaw ng mga electron ay nagsasama, pagkatapos ang lahat ng mga patlang ay nagsanib na ng mitochondria. Isang pinagsamang microwave, ultra-short-wave alternating field ay nabuo para sa buong mitochondrion. Ito ay sa larangang ito na ang mga proton ay gaganapin. Ngunit ang mitochondria sa isang cell ay hindi dalawa o tatlo - sa bawat cell ay may sampu, daan-daan, at sa ilan - kahit libu-libo, at sa bawat isa sa kanila ang ultra-short-wave field na ito ay nabuo; at ang mga patlang na ito ay may posibilidad na sumanib sa isa't isa, lahat ay may parehong synchronization at resonance effect, ngunit nasa buong espasyo ng cell - sa cytoplasm. Ang pagnanais na ito ng alternating electromagnetic field ng mitochondrion na sumanib sa iba pang katulad na mga patlang sa cytoplasm ay ang mismong "draught force", ang enerhiya na "nagtapon" ng mga proton mula sa mitochondrion patungo sa espasyo ng cell nang may pagbilis. Ito ay kung paano gumagana ang intra-mitochondrial "synchrophasotron". Dapat tandaan na ang mga proton ay gumagalaw patungo sa nuclei ng mga target na atomo sa isang cell sa isang makabuluhang pinahusay na larangan - napakaikling haba ng daluyong na madali, na parang kasama ang isang waveguide, na dumaan sa pagitan ng pinakamalapit na mga atomo, kahit na sa isang metal na sala-sala. Ang field na ito ay madaling "magdadala" ng isang proton, na ang laki ay isang daang libong beses na mas maliit kaysa sa anumang atom, at napakataas ng dalas na hindi ito nawawalan ng enerhiya. Ang nasabing superpermeable field ay magpapasigla din sa mga proton na bahagi ng nucleus ng target na atom. At ang pinakamahalaga, ang patlang na ito ay magdadala sa "papasok" na proton na napakalapit sa kanila na ito ay magpapahintulot sa "papasok" na proton na ito na magbigay ng bahagi ng kinetic energy nito sa nucleus. Ang pinakamalaking halaga ng enerhiya ay inilabas sa panahon ng pagkabulok ng alpha. Kasabay nito, ang mga alpha particle ay inilalabas mula sa nucleus na may napakabilis na bilis, na mahigpit na nakagapos sa dalawang proton at dalawang neutron (iyon ay, ang nuclei ng helium atoms). Sa kaibahan sa isang nuclear explosion, ang isang "cold fusion" ay hindi nakakaipon ng isang kritikal na masa sa reaction zone. Maaaring huminto kaagad ang pagkabulok o synthesis. Walang naobserbahang radiation, dahil ang mga alpha particle sa labas ng electromagnetic field ay agad na nagiging helium atoms, at ang mga proton ay naging molekular na hydrogen, tubig o peroxide. Kasabay nito, ang katawan ay may kakayahang lumikha ng mga elemento ng kemikal na kailangan nito mula sa iba pang mga elemento ng kemikal sa pamamagitan ng isang "cold fusion" at neutralisahin ang mga sangkap na nakakapinsala dito. Ang mga hologram ay nabuo sa zone kung saan nangyayari ang "cold fusion", na sumasalamin sa mga pakikipag-ugnayan ng mga proton sa nuclei ng mga target na atom. Sa huli, ang mga hologram na ito sa isang hindi nababagong anyo ay dinadala ng mga electromagnetic na patlang sa noosphere at naging batayan ng larangan ng enerhiya-impormasyon ng noosphere. Ang isang tao ay may kakayahang arbitraryo, sa tulong ng mga electromagnetic lens, ang papel nito sa isang buhay na organismo ay nilalaro ng mga molekulang piezocrystal, upang ituon ang enerhiya ng mga proton, at lalo na ang mga particle ng alpha, sa makapangyarihang mga sinag. Kasabay nito, ang pagpapakita ng mga phenomena na nagpapagulo sa imahinasyon: ang pag-angat at paglipat ng hindi kapani-paniwalang mga timbang, paglalakad sa mga maiinit na bato at uling, levitation, teleportation, telekinesis, at marami pang iba. Hindi maaaring ang lahat ng bagay sa mundo ay mawala nang walang bakas, sa kabaligtaran, dapat isipin ng isa na mayroong isang uri ng pandaigdigang "bangko", isang pandaigdigang biofield, kung saan ang mga larangan ng lahat ng nabuhay at naninirahan sa Earth ay pinagsama at ay nagsasama. Ang biofield na ito ay maaaring katawanin ng isang napakalakas, super-high-frequency, super-short-wave at super-petrating variable electromagnetic field sa paligid ng Earth (at sa gayon sa paligid at sa pamamagitan natin). Sa larangang ito, ang mga nuklear na singil ng proton holographic na "mga pelikula" tungkol sa bawat isa sa atin ay pinananatili sa perpektong pagkakasunud-sunod - tungkol sa mga tao, tungkol sa bakterya at mga elepante, tungkol sa mga bulate, tungkol sa damo, plankton, saxaul, na nabuhay minsan at nabubuhay ngayon. Ang mga nakatira ngayon at sumusuporta sa biofield na ito gamit ang enerhiya ng kanilang larangan. Ngunit ang mga bihirang unit lamang ang may access sa mga kayamanan nitong nagbibigay-kaalaman. Ito ang memorya ng planeta, ang biosphere nito. Ang hindi pa alam na pandaigdigang biofield ay may napakalaking, kung hindi walang limitasyon, enerhiya, lahat tayo ay naliligo sa karagatan ng enerhiya na ito, ngunit hindi natin ito nararamdaman, tulad ng hindi natin nararamdaman ang hangin sa ating paligid, at samakatuwid ay hindi natin nararamdaman. pakiramdam na ito ay umiiral sa ating paligid ... Ang papel nito ay tataas . Ito ang aming reserba, ang aming suporta. CORESPONDENT. Sa pamamagitan ng kanyang sarili, ang larangang ito ng planeta, gayunpaman, ay hindi papalitan ang mga gumaganang kamay at isang malikhaing isip. Lumilikha lamang ito ng mga kinakailangan para sa pagpapakita ng mga kakayahan ng tao.
G.N. PETRAKOVICH. Isa pang aspeto ng paksa. Ang ating mga mata, kung hindi man salamin ng kaluluwa, kung gayon ang kanilang transparent na media - ang pupil at ang iris - ay mga screen pa rin para sa topographic na "pelikula" na patuloy na nagmumula sa atin. Ang "buong" hologram ay lumilipad sa mga mag-aaral, at sa mga iris, ang mga proton na may malaking singil ng kinetic energy ay patuloy na nagpapasigla sa mga molekula sa mga kumpol ng pigment. Sila ay magpapasigla sa kanila hanggang ang lahat ay maayos sa mga selula na "nagpadala" ng kanilang mga proton sa mga molekulang ito. Ang mga cell ay mamamatay, ibang bagay ang mangyayari sa kanila, sa organ - ang istraktura sa mga bukol ng mga pigment ay agad na magbabago. Ito ay malinaw na itatala ng mga nakaranasang iridologist: alam na nila nang tiyak - mula sa mga projection sa iris - kung aling organ ang may sakit at kahit na ano. Maaga at tumpak na diagnosis! Ang ilang mga manggagamot ay hindi masyadong pabor sa kanilang mga kasamahan-iridodiagnostics, na isinasaalang-alang ang mga ito halos charlatans. walang kabuluhan! Ang iridology, bilang isang simple, naa-access, mura, madaling isinalin sa wikang matematika, at higit sa lahat, isang tumpak at maagang pamamaraan para sa pag-diagnose ng iba't ibang mga sakit, ay magkakaroon ng "berdeng ilaw" sa malapit na hinaharap. Ang tanging disbentaha ng pamamaraan ay ang kakulangan ng isang teoretikal na batayan. Ang pundasyon nito ay nakabalangkas sa itaas. CORESPONDENT. Sa tingin ko, kinakailangan para sa aming mga mambabasa na ipaliwanag ang proseso ng pagbuo ng mga hologram ng bawat indibidwal. Mas gagawin mo ito kaysa sa akin. G.N. PETRAKOVICH. Isipin natin ang mga pakikipag-ugnayan ng mga pinabilis na proton na may ilang malalaking bulk (three-dimensional) na molekula sa isang cell, na nagaganap nang napakabilis. Para sa gayong mga pakikipag-ugnayan sa nuclei ng mga target na atom na bumubuo sa malaking molekula na ito, maraming mga proton ang kakainin, na, naman, ay mag-iiwan, sa turn, ng isang volumetric, ngunit "negatibong" bakas sa anyo ng vacuum, "mga butas. "Sa proton beam din. Ang bakas na ito ang magiging tunay na hologram, na naglalaman at nagpapanatili ng isang bahagi ng istraktura ng molekula mismo na tumutugon sa mga proton. Ang isang serye ng mga holograms (na nangyayari "sa kalikasan") ay magpapakita at mapangalagaan hindi lamang ang pisikal na "hitsura" ng molekula, kundi pati na rin ang pagkakasunud-sunod ng mga pagbabagong pisikal at kemikal ng mga indibidwal na bahagi nito at ang buong molekula sa kabuuan sa isang tiyak panahon. Ang ganitong mga hologram, na pinagsama sa mas malaking volumetric na mga imahe, ay maaaring magpakita ng ikot ng buhay ng buong cell, maraming kalapit na mga selula, organo at bahagi ng katawan - ang buong katawan. May isa pang kahihinatnan. Heto na. Sa wildlife, anuman ang kamalayan, pangunahing nakikipag-usap tayo sa mga patlang. Sa ganitong komunikasyon, na pumasok sa resonance sa iba pang mga larangan, nanganganib tayong mawala, bahagyang o ganap, ang ating indibidwal na dalas (pati na rin ang kadalisayan), at kung sa pakikipag-usap sa berdeng kalikasan ito ay nangangahulugang "matunaw sa kalikasan", pagkatapos ay sa pakikipag-usap sa mga tao , lalo na sa mga may malakas na larangan, nangangahulugan ito ng bahagyang o ganap na pagkawala ng kanilang sariling katangian - upang maging isang "zombie" (ayon kay Todor Dichev). Walang mga teknikal na aparato para sa "zombification" sa ilalim ng programa at malamang na hindi sila malilikha, ngunit ang epekto ng isang tao sa isa pa sa bagay na ito ay lubos na posible, bagaman, mula sa pananaw ng moralidad, ito ay hindi katanggap-tanggap. Sa pag-aalaga sa sarili, ito ay dapat isaalang-alang, lalo na pagdating sa maingay na sama-samang mga aksyon, kung saan hindi dahilan at kahit na hindi tunay na damdamin ang laging nangingibabaw, ngunit ang panatisismo - ang malungkot na anak ng malisyosong ugong. Ang daloy ng mga proton ay maaari lamang tumaas dahil sa pagsasama sa iba pang mga daloy, ngunit sa anumang paraan, kumpara sa, halimbawa, isang daloy ng elektron, hindi paghahalo - at pagkatapos ay maaari itong magdala ng kumpletong impormasyon tungkol sa buong mga organo at tisyu, kabilang ang - at tungkol sa isang partikular na organ tulad ng utak. Tila, nag-iisip tayo sa mga programa, at ang mga hologram na ito ay nakakapagpadala ng isang stream ng mga proton sa pamamagitan ng ating mga mata - ito ay napatunayan hindi lamang sa pamamagitan ng "expressiveness" ng ating mga mata, kundi pati na rin sa katotohanan na ang mga hayop ay nakaka-assimilate ng ating mga hologram. Bilang kumpirmasyon nito, maaaring sumangguni ang isa sa mga eksperimento ng sikat na tagapagsanay na si V.L. Durov, kung saan ang akademikong si V. M. Bekhterev. Sa mga eksperimentong ito, isang espesyal na komisyon ang agad na nagbuo ng anumang mga gawain na magagawa para sa kanila, V.L. Agad na ibinigay ni Durov ang mga gawaing ito sa mga aso na may "hypnotic look" (kasabay nito, tulad ng sinabi niya, siya mismo, parang, ay naging isang "aso" at natapos sa pag-iisip ang mga gawain sa kanila), at ang mga aso ay eksakto. natupad ang lahat ng mga tagubilin ng komisyon. Sa pamamagitan ng paraan, ang pagkuha ng litrato ng mga guni-guni ay maaari ding iugnay sa holographic na pag-iisip at ang paghahatid ng mga imahe sa pamamagitan ng isang stream ng mga proton sa pamamagitan ng titig. Isang napakahalagang punto: ang mga proton na nagdadala ng impormasyon ay "minarkahan" ang mga molekula ng protina ng kanilang katawan gamit ang kanilang enerhiya, habang ang bawat "may label" na molekula ay nakakakuha ng sarili nitong spectrum, at sa spectrum na ito ay naiiba ito sa isang molekula na eksaktong pareho sa komposisyon ng kemikal, ngunit kabilang sa isang "banyagang" katawan. Ang prinsipyo ng mismatch (o coincidence) sa spectrum ng mga molecule ng protina ay sumasailalim sa immune reactions, pamamaga, at tissue incompatibility ng katawan, gaya ng nabanggit na natin. Ang mekanismo ng olfaction ay binuo din sa prinsipyo ng spectral analysis ng mga molekula na nasasabik ng mga proton. Ngunit sa kasong ito, ang lahat ng mga molekula ng sangkap sa hangin na nilalanghap sa pamamagitan ng ilong ay na-irradiated ng mga proton na may agarang pagsusuri ng kanilang spectrum (ang mekanismo ay napakalapit sa mekanismo ng pang-unawa ng kulay). Ngunit mayroong isang "trabaho" na ginagawa lamang ng isang high-frequency na alternating electromagnetic field - ito ang gawain ng "pangalawa", o "peripheral" na puso, kung saan marami ang isinulat sa isang pagkakataon, ngunit ang mekanismo ay hindi may natuklasan pa. Ito ay isang espesyal na paksa para sa pag-uusap. Itutuloy... | Pangalan ng parameter | Ibig sabihin |
| Paksa ng artikulo: | ATP SYNTHESIS. |
| Rubric (temang kategorya) | Chemistry |
KOMPLEX IV.
Ang complex IV ay karaniwang tinutukoy bilang cytochrome oxidase. Nagagawa nitong kumuha ng 4 na proton mula sa matrix. Ipinadala niya ang dalawa sa kanila sa intermembrane space, at inililipat ang natitira sa pagbuo ng tubig.
Dahil sa multistage transfer, ang enerhiya sa respiratory chain ay hindi inilalabas kaagad, ngunit unti-unti (sa maliliit na bahagi) sa bawat reaksyon ng paglipat. Ang mga bahaging ito ng enerhiya ay hindi magkapareho sa laki. Ang kanilang halaga ay tinutukoy ng pagkakaiba sa pagitan ng ORP ng dalawang kalapit na carrier. Kung ang pagkakaiba na ito ay maliit, kung gayon ang maliit na enerhiya ay inilabas - ito ay nawala sa anyo ng init. Ngunit sa ilang mga yugto sapat na upang synthesize ang mga macroergic bond sa molekula ng ATP. Ang mga yugtong ito ay:
1) NAD / FAD - potensyal na pagkakaiba 0.25V.
2) Cytochromes b/cc 1 - 0.18V
3) aa 3 / O -2 - 0.53V.
Nangangahulugan ito na para sa bawat pares ng hydrogen atoms na kinuha mula sa substrate, ang synthesis ng 3 ATP molecule ay posible.
ADP + F + ENERGY -------> ATP + H 2 O
Ang isang macroergic bond ay tulad ng isang covalent bond, sa panahon ng hydrolysis kung saan hindi bababa sa 30 kJ / mol ng enerhiya ang pinakawalan. Ang koneksyon na ito ay tinutukoy ng ~ .
Ang synthesis ng ATP dahil sa enerhiya na inilabas sa sistema ng MTO ay karaniwang tinatawag OXIDATIVE PHOSHORYLATION. Ang pangunahing papel ng ATP ay upang magbigay ng enerhiya para sa proseso ng ATP synthesis.
Upang masuri ang kahusayan ng sistema ng MTO sa panahon ng oksihenasyon, kinakalkula namin P/O RATIO. Ipinapakita nito kung gaano karaming mga molecule ng inorganic phosphate ang nakakabit sa ADP bawat isang oxygen atom.
Para sa pangunahing (buong) circuit P / O = 3 (10H + / 2H + +1H+ ) = 3,3 (paikot hanggang ika-3)), kahusayan ng system - 65%, para sa pinaikling P/O=2 (6H + /2H +(mga gastos para sa pagpapalabas ng ATP mula sa complex na may enzyme) +1H+(gastos ng transporting phosphate) ) = 2 , para sa pinakamaikling P/O=1 (4H + /2H +(mga gastos para sa pagpapalabas ng ATP mula sa complex na may enzyme) +1H+(gastos ng transporting phosphate) ) = 1 .
Kinukonsumo ng MTO system ang 90% ng oxygen na pumapasok sa cell. Kasabay nito, 62 kilo ng ATP ang nabuo bawat araw. Ngunit ang mga selula ng katawan ay naglalaman lamang ng 20-30 gramo ng ATP. Para sa kadahilanang ito, ang isang molekula ng ATP ay na-hydrolyzed at na-synthesize muli ng isang average ng 2500 beses bawat araw (ang average na habang-buhay ng isang molekula ng ATP ay kalahating minuto).
PANGUNAHING PROSESO PARA KUNG GINAGAMIT ANG ATP ENERGY:
1. Synthesis ng iba't ibang mga sangkap.
2. aktibong transportasyon(transportasyon ng mga sangkap sa isang lamad laban sa kanilang gradient ng konsentrasyon). 30% ng kabuuang halaga ng ATP na natupok ay bumaba sa Na +, K + -ATPase.
3. mekanikal na paggalaw(trabaho ng kalamnan).
Sa panloob na lamad ng mitochondria mayroong isang mahalagang kumplikadong protina - H + -dependent ATP synthase seu H + -depende sa ATPase(dalawang magkakaibang pangalan ang nauugnay sa kumpletong reversibility ng catalyzed reaction), na may makabuluhang molekular na timbang - higit sa 500 kDa. Binubuo ng dalawang subunit: FO at F 1 .
Ang F 1 ay isang hugis na kabute na paglaki sa ibabaw ng matrix ng panloob na mitochondrial membrane, habang ang FO ay tumagos sa lamad na ito sa pamamagitan at sa pamamagitan. Ang isang proton channel ay matatagpuan sa lalim ng FO, na nagpapahintulot sa mga proton na bumalik sa matrix kasama ang gradient ng kanilang mga konsentrasyon.
Ang F 1 ay nagagawang magbigkis ng ADP at pospeyt sa ibabaw nito upang bumuo ng ATP - nang walang pagkonsumo ng enerhiya, ngunit palaging kasama ng enzyme. Ang enerhiya ay kailangan lamang upang palabasin ang ATP mula sa complex na ito. Ang enerhiya na ito ay inilabas bilang resulta ng kasalukuyang proton sa pamamagitan ng FO proton channel.
Sa respiratory chain, conjugation ganap: Walang sangkap na maaaring ma-oxidize nang walang pagbabawas ng isa pang sangkap.
Ngunit sa synthesis ng ATP, ang conjugation ay one-way: ang oksihenasyon ay maaaring mangyari nang walang phosphorylation, at ang phosphorylation ay hindi kailanman nangyayari nang walang oksihenasyon. Nangangahulugan ito na maaaring gumana ang MTO system nang walang ATP synthesis, ngunit hindi dapat ma-synthesize ang ATP kung hindi gumagana ang MTO system.
ATP SYNTHESIS. - konsepto at uri. Pag-uuri at mga tampok ng kategoryang "ATP SYNTHESIS." 2017, 2018.
Ang mga hydrogen atoms ay tinanggal mula sa mga substrate sa Krebs cycle, bilang isang resulta β -oksihenasyon ng HFA, pati na rin ang pyruvate dehydrogenase, glutamate dehydrogenase at ilang iba pang mga reaksyon, ay pumapasok sa respiratory chain ng enzymes (Fig. 23), na kung hindi man ay tinatawag chain ng transportasyon ng elektron .
Ang proseso ng paglipat ng proton at electron (hydrogen atom = hydrogen proton (H+) + electron (e)) ay nagsisimula sa paglipat ng mga hydrogen atoms mula sa pinababang anyo ng NAD o FAD.
kanin. 23. Scheme ng electron transport chain
Ang pinababang NAD ay nag-donate ng mga hydrogen sa isang flavoprotein na ang coenzyme ay FMN, habang ang pinababang FAD ay palaging nagbibigay ng mga hydrogen sa coenzyme Q. Pagkatapos ng coenzyme Q ang mga electron lamang ang dinadala sa pamamagitan ng cytochrome system; ang papel ng panghuling - terminal - electron acceptor ay ginagampanan ng oxygen. Bago natin pag-aralan ang pagpapatakbo ng chain ng electron transport nang mas detalyado, kilalanin natin ang kemikal na istraktura ng mga indibidwal na bahagi nito.
Tulad ng nabanggit kanina, ang lahat ng bahagi ng electron transport chain ay mga enzyme na nagpapagana ng mga proseso ng redox.
Ang Flavoprotein ay ang unang enzyme na tumanggap ng mga proton at electron mula sa pangunahing dehydrogenase, isang enzyme na direktang nag-aalis ng mga atomo ng hydrogen mula sa substrate. Ang coenzyme ng flavoprotein ay FMN. Sa istruktura at redox na mga reaksyon ng FMN, mas nauna tayong nagkita (tingnan ang Kabanata 4). Ang enzyme na ito ay malapit na nauugnay sa mga protina ng iron-sulfur.
Ang mga protina ng iron-sulfur ay may maliit na molekular na timbang (mga 10 kDa). Naglalaman ang mga ito ng non-heme iron na nakagapos sa sulfur atoms ng cysteine residues. Sa fig. 24 ay nagpapakita lamang ng isa sa mga posibleng variant ng complex ng isang iron atom na may sulfur atoms na umiiral sa mga protina na naglalaman ng non-heme iron.
kanin. 24. Scheme ng pagbuo ng isang complex ng isang iron atom na may sulfur atoms sa iron-sulfur proteins
Ang mga protina na ito ay kasangkot sa paglipat ng mga proton at electron at naisip na kasangkot sa ilang mga hakbang. Gayunpaman, ang mekanismo kung saan ang mga protina ng iron-sulfur ay sumasailalim sa reversible oxidation-reduction ay hindi pa rin malinaw.
coenzyme Q o ubiquinone ay natunaw sa bahagi ng lipid ng panloob na lamad ng mitochondrial. Ang Ubiquinone ay maaaring magkalat sa kabuuan at sa kahabaan ng lamad. Ito ay ang tanging hindi-protein-bound na bahagi ng respiratory chain; sa kadahilanang ito, hindi ito maiuri bilang isang enzyme. coenzyme Q tumatanggap ng dalawang hydrogen proton at dalawang electron mula sa iron-sulfur proteins, na nagiging hydroquinone:
Ang mga cytochrome ay mga hemoprotein. Sa kasalukuyan, mga 30 iba't ibang cytochrome ang kilala. Ang lahat ng mga ito, depende sa kanilang kakayahang sumipsip ng liwanag, ay nahahati sa mga klase, na tinutukoy ng maliliit na titik - a, b, c atbp. Sa loob ng bawat klase, ang mga hiwalay na uri ng cytochromes ay nakikilala, na nagtatalaga sa kanila ng mga digital na indeks - b, b 1 , b 2 atbp.
Ang mga cytochrome ay naiiba sa bawat isa sa istraktura ng tema, ang istraktura ng polypeptide chain at ang paraan ng pagkakabit ng tema dito. Ipinapakita ng Figure 25 ang istruktura ng paksa, na bahagi ng lahat ng cytochromes b.
Ang mga cytochrome ay nabahiran ng pula-kayumanggi; Ang kulay ay dahil sa pagkakaroon ng isang metal cation. Mga klase ng cytochrome b at Sa naglalaman ng mga iron cation sa kanilang komposisyon, at mga cytochrome ng klase a- mga kasyon na tanso.
Mga cytochrome a at a 3 ay bumubuo ng isang kumplikadong tinatawag na cytochrome oxidase. Ang natatanging katangian ng complex a 3 ay ang sistemang ito ng mga cytochrome ay nag-donate ng mga electron nang direkta sa oxygen.
Ang paglipat ng mga electron sa kahabaan ng kadena ng mga cytochrome ay may kasamang mga reversible reaction:
Fe 3+ + e ----→ ←---- Fe 2+ at Cu 2+ + e ----→ ←---- Cu +
Ang pagkakaroon ng pamilyar sa mga katangian ng mga bahagi ng kadena ng transportasyon ng elektron at ang mga reaksyon ng redox na nagaganap dito, magpatuloy tayo sa pagsasaalang-alang ng proseso, na siyang pangunahing isa sa akumulasyon ng enerhiya sa anyo ng ATP.
kanin. 25. Structure theme ng cytochrome b
Ang mekanismo ng conjugation ng paghinga na may ADP phosphorylation. Ang transportasyon ng mga proton at electron mula sa pinababang NAD patungo sa molekular na oxygen ay isang exergonic na proseso:
NADH + H + + ½O 2 → OVER + + H 2 O + enerhiya
Kung mas pasimplehin natin ang pag-record ng prosesong ito, makukuha natin ang equation para sa reaksyon ng hydrogen combustion sa oxygen, na kilala ng lahat mula sa paaralan:
H 2 + ½O 2 → H 2 O + enerhiya
Ang pagkakaiba lamang ay sa panahon ng reaksyon ng pagkasunog, ang enerhiya ay ganap na inilabas nang sabay-sabay, at sa kadena ng paghinga, dahil sa ang katunayan na ito ay nahahati sa maraming mga reaksyon ng redox, ang isang unti-unting pagpapalabas ng enerhiya ay nangyayari. Ang enerhiya na ito ay nakaimbak sa mga phosphate bond ng ATP at ginagamit para sa buhay ng mga cell.
Ang unang resulta ng pagpapatakbo ng kadena ng transportasyon ng elektron ay ang pagbuo ng endogenous na tubig, kung saan ang mga atomo ng hydrogen ay mga hydrogen na inalis mula sa mga substrate ng kaukulang mga dehydrogenases, at ang atom ng oxygen ay ang terminal na electron acceptor (tingnan ang Fig. 23). Ang pagkakaroon ng pagkuha sa 2 electron, ito ay nagiging isang reaktibong anion (O 2-), na agad na nakikipag-ugnayan sa mga hydrogen proton na "ipinalabas" ng coenzyme Q. Ang pagbuo ng endogenous na tubig ay nangyayari sa mitochondrial matrix.
Ang mekanismo ng conjugation ng respiration na may ADP phosphorylation ay binuo ng English biochemist na si P. Mitchell, na ang hypothesis ay tinatawag na proton-motive o chemiosmotic. Sa ating bansa, nabuo ang hypothesis ni P. Mitchell sa mga gawa ni V.P. Skulachev.
Ayon kay chemiosmotic hypothesis ang enerhiya ng proton at paglilipat ng elektron sa kahabaan ng kadena ng paghinga ay sa simula ay puro sa anyo ng isang potensyal na proton na nilikha ng paggalaw ng mga sisingilin na proton ng hydrogen sa buong lamad. Ang transportasyon ng mga proton pabalik sa lamad ay nauugnay sa ADP phosphorylation, na isinasagawa ng proton-dependent ATP synthase (H + = ATPase).
Dahil ang puwersang nagtutulak ng ATP synthesis ay ang potensyal ng proton, tingnan natin ang pagbuo nito.
Kasabay ng paglipat ng mga proton at electron sa kahabaan ng respiratory chain, ang karagdagang paglabas ng mga hydrogen proton mula sa matrix patungo sa intermembrane space ay nagaganap. Ang mga hydrogen proton ay lumitaw sa panahon ng paghihiwalay ng tubig sa matrix:
H 2 O -→ ←- H + + OH -
Ang transportasyon ng mga hydrogen proton sa loob ng panloob na mitochondrial membrane ay naisip na isinasagawa ng mga proton translocase. Bilang resulta ng naturang paglipat, ang lamad ay negatibong sinisingil mula sa gilid ng matrix (dahil sa natitirang negatibong sisingilin na mga hydroxyls), at positibong sinisingil mula sa gilid ng intermembrane space (dahil sa pumping ng mga positibong sisingilin na hydrogen protons) . Bilang resulta ng distribusyon na ito ng mga singil, lumitaw ang isang potensyal na kuryente, na tinutukoy na Δψ (delta psi). At dahil sa pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga hydrogen proton sa magkabilang panig ng panloob na lamad ng mitochondria, isang kemikal na gradient ng mga proton, na tinutukoy ang ApH, ay nilikha. Ang parehong mga umuusbong na potensyal ay lumikha ng isang electrochemical transmembrane gradient ng mga proton (ΔμН +) sa lamad, samakatuwid ΔμН + = Δψ + ΔрН
Synthesis ng ATP. Ang lamad kung saan nilikha ang electrochemical transmembrane gradient ng mga proton ay tinatawag pinasigla . Ang energized membrane ay may posibilidad na maglabas sa pamamagitan ng pagbomba ng mga proton mula sa intermembrane space pabalik sa matrix (Larawan 26). Ang prosesong ito ay isinasagawa sa tulong ng ATPase na umaasa sa proton.
kanin. 26. Synthesis ng ATP na isinama sa isang electron transport chain
Ang H + -ATPase ay itinayo sa panloob na lamad ng mitochondria. Mukhang isang kabute at binubuo ng dalawang salik ng protina F 0 at F 1 (Larawan 27). Ang F0 factor ay tumatagos sa buong kapal ng panloob na mitochondrial membrane. Ang spherical na bahagi na nakausli sa mitochondrial matrix ay ang F 1 factor. Ang istraktura, mga katangian at pag-andar ng mga salik na ito ng protina ay ganap na naiiba.
Ang Factor F 0 ay binubuo ng tatlong hydrophobic polypeptide chain ng iba't ibang istraktura. Ang factor na ito ay gumaganap ng function ng isang proton-conducting channel kung saan ang mga hydrogen proton ay napupunta sa factor F 1 .
Ang Factor F 1 ay ang nalulusaw sa tubig na bahagi ng H + -ATPase at isang protina complex na binubuo ng siyam na subunit ng limang magkakaibang uri. Ang isang epimolecule ng factor F 1 ay naglalaman ng 3 α , 3β at isang subunit γ , δ , ε (α 3 β 3 γδε ). Ang Factor F 1 ay nagdadala ng synthesis ng ATP mula sa ADP at phosphoric acid. Ang mga site na nagbubuklod ng ADP at ATP ay matatagpuan sa mga subunit α at β bawat isa ay maaaring humawak ng isang molekula ng ADP o ATP. Ayon sa X-ray diffraction analysis, ang ADP at ATP binding sites ay matatagpuan sa junction ng mga subunits. α at β . Subunit β gumaganap ng catalytic function sa synthesis ng ATP (Larawan 27).
kanin. 27. Istraktura ng ATPase na umaasa sa proton
Mayroong ilang mga konsepto na nagpapaliwanag sa mekanismo ng pagbuo ng ATP sa pamamagitan ng H + -ATPase. Isinasaalang-alang ng lahat ng mga konsepto ang mga hydrogen proton na pumapasok sa pamamagitan ng proton-conducting channel upang i-factor ang F 1 bilang mga activator ng iba't ibang proseso na humahantong sa pagbuo ng ATP mula sa ADP at phosphoric acid.
Adenosine triphosphoric acid-ATP- isang obligadong bahagi ng enerhiya ng anumang buhay na selula. Ang ATP ay isa ring nucleotide na binubuo ng nitrogenous base ng adenine, ang asukal ng ribose, at tatlong nalalabi ng molekula ng phosphoric acid. Ito ay isang hindi matatag na istraktura. Sa mga metabolic na proseso, ang mga residue ng phosphoric acid ay sunud-sunod na nahati mula dito sa pamamagitan ng pagsira sa mayaman sa enerhiya, ngunit marupok na bono sa pagitan ng ikalawa at ikatlong mga residu ng phosphoric acid. Ang detatsment ng isang molekula ng phosphoric acid ay sinamahan ng pagpapalabas ng halos 40 kJ ng enerhiya. Sa kasong ito, ang ATP ay pumasa sa adenosine diphosphoric acid (ADP), at sa karagdagang cleavage ng phosphoric acid residue mula sa ADP, ang adenosine monophosphoric acid (AMP) ay nabuo.
Schematic diagram ng istraktura ng ATP at ang pagbabago nito sa ADP ( T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biology sa mga talahanayan. M., 2000 )
Dahil dito, ang ATP ay isang uri ng nagtitipon ng enerhiya sa cell, na "na-discharge" kapag nahati ito. Ang pagkasira ng ATP ay nangyayari sa panahon ng mga reaksyon ng synthesis ng mga protina, taba, carbohydrates at anumang iba pang mahahalagang pag-andar ng mga selula. Ang mga reaksyong ito ay sumasama sa pagsipsip ng enerhiya, na kinukuha sa panahon ng pagkasira ng mga sangkap.
Na-synthesize ang ATP sa mitochondria sa ilang yugto. Ang una ay paghahanda - nagpapatuloy nang sunud-sunod, na may paglahok ng mga partikular na enzyme sa bawat hakbang. Sa kasong ito, ang mga kumplikadong organikong compound ay nahahati sa mga monomer: mga protina - sa mga amino acid, carbohydrates - sa glucose, nucleic acid - sa mga nucleotides, atbp. Ang pagsira ng mga bono sa mga sangkap na ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng isang maliit na halaga ng enerhiya. Ang mga nagresultang monomer sa ilalim ng pagkilos ng iba pang mga enzyme ay maaaring sumailalim sa karagdagang pagkabulok sa pagbuo ng mas simpleng mga sangkap hanggang sa carbon dioxide at tubig.
Scheme Synthesis ng ATP sa mitochondria ng cell
MGA PAGPAPALIWANAG SA SCHEME CONVERSION NG MGA SUBSTANCES AND ENERGY SA PROSESO NG DISSIMILATION
Stage I - paghahanda: ang mga kumplikadong organikong sangkap sa ilalim ng pagkilos ng mga digestive enzyme ay bumagsak sa mga simple, habang ang thermal energy lamang ang pinakawalan.
Mga protina -> amino acids
Mga taba- >
gliserin at mataba acids
almirol -> glucose
Stage II - glycolysis (oxygen-free): isinasagawa sa hyaloplasm, hindi nauugnay sa mga lamad; ito ay nagsasangkot ng mga enzyme; ang glucose ay nasira:
Sa yeast fungi, ang glucose molecule, nang walang partisipasyon ng oxygen, ay na-convert sa ethyl alcohol at carbon dioxide (alcoholic fermentation):
Sa iba pang mga microorganism, ang glycolysis ay maaaring kumpletuhin sa pagbuo ng acetone, acetic acid, atbp. Sa lahat ng kaso, ang pagkasira ng isang molekula ng glucose ay sinamahan ng pagbuo ng dalawang molekula ng ATP. Sa panahon ng pagkasira ng glucose na walang oxygen sa anyo ng isang bono ng kemikal, 40% ng anergy ay nananatili sa molekula ng ATP, at ang natitira ay nawawala sa anyo ng init.
Stage III - hydrolysis (oxygen): isinasagawa sa mitochondria, na nauugnay sa mitochondrial matrix at ang panloob na lamad, ang mga enzyme ay lumahok dito, ang lactic acid ay sumasailalim sa cleavage: CsH6Oz + ZH20 --> 3CO2 + 12H. Ang CO2 (carbon dioxide) ay inilabas mula sa mitochondria patungo sa kapaligiran. Ang hydrogen atom ay kasama sa isang kadena ng mga reaksyon, ang resulta nito ay ang synthesis ng ATP. Ang mga reaksyong ito ay napupunta sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:
1. Ang hydrogen atom H, sa tulong ng carrier enzymes, ay pumapasok sa panloob na lamad ng mitochondria, na bumubuo ng cristae, kung saan ito ay na-oxidized: H-e--> H+
2. Hydrogen proton H+(cation) ay dinadala ng mga carrier sa panlabas na ibabaw ng lamad ng cristae. Para sa mga proton, ang lamad na ito ay hindi natatagusan, kaya nag-iipon sila sa espasyo ng intermembrane, na bumubuo ng isang reservoir ng proton.
3. Hydrogen electron e ay inililipat sa panloob na ibabaw ng cristae membrane at agad na nakakabit sa oxygen sa tulong ng oxidase enzyme, na bumubuo ng isang negatibong sisingilin na aktibong oxygen (anion): O2 + e--> O2-
4. Ang mga cation at anion sa magkabilang panig ng lamad ay lumilikha ng isang magkasalungat na sisingilin na electric field, at kapag ang potensyal na pagkakaiba ay umabot sa 200 mV, ang proton channel ay nagsisimulang gumana. Ito ay nangyayari sa mga molekula ng enzyme ng ATP synthetase, na naka-embed sa panloob na lamad na bumubuo sa cristae.
5. Hydrogen protons sa pamamagitan ng proton channel H+ nagmamadali sa loob ng mitochondria, na lumilikha ng isang mataas na antas ng enerhiya, karamihan sa mga ito ay napupunta sa synthesis ng ATP mula sa ADP at P (ADP + P -\u003e ATP), at mga proton H+ nakikipag-ugnayan sa aktibong oxygen, na bumubuo ng tubig at molekular 02:
(4Н++202- -->2Н20+02)
Kaya, ang O2, na pumapasok sa mitochondria sa panahon ng paghinga ng organismo, ay kinakailangan para sa pagdaragdag ng hydrogen protons H. Sa kawalan nito, ang buong proseso sa mitochondria ay humihinto, dahil ang kadena ng transportasyon ng elektron ay tumigil sa paggana. Pangkalahatang reaksyon ng yugto III:
(2CsHbOz + 6Oz + 36ADP + 36F ---> 6C02 + 36ATP + + 42H20)
Bilang resulta ng pagkasira ng isang molekula ng glucose, 38 mga molekula ng ATP ang nabuo: sa yugto II - 2 ATP at sa yugto III - 36 ATP. Ang mga nagreresultang molekula ng ATP ay lumalampas sa mitochondria at nakikilahok sa lahat ng proseso ng cell kung saan kailangan ang enerhiya. Ang paghahati, ang ATP ay nagbibigay ng enerhiya (isang phosphate bond ay naglalaman ng 40 kJ) at bumabalik sa mitochondria sa anyo ng ADP at F (phosphate).