ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Т.о., реакции, в которых имеется возможность отрыва электронов, могут быть использованы прокариотами для получения энергии.У прокариот известны три способа получения энергии: 1) разные виды брожения(СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ) 2) дыхание (ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ) 3)фотосинтез. 1) В процессах брожения в определенных окислительно-восстановительных реакциях образуются нестабильные молекулы, фосфатная группа которых содержит много свободной энергии. Эта группа с помощью соответствующего фермента переносится на молекулу АДФ, что приводит к образованию АТФ. Реакции, в которых энергия, освобождающаяся на определенных окислительных этапах брожения запасается в молекулах АТФ, получили название субстратного фосфорилирования. 2) При дыхании микроорганизмы(мко) окисляют восстановленные вещества с относительно низким окислительно-восстановительным потенциалом (E0), возникающие в реакциях промежуточного метаболизма или являющиеся исходными субстратами, например НАД·H2, сукцинат, лактат, NH3,
Окисление идет в результате переноса электронов через электронтранспортную цепь (ЭТЦ).Окисляться могут как органические, так и неорг. соединения (H2, NH4+, NO2–, H2S, S0, S2O32–, Fe2+ и др).
В процессах дыхания и фотосинтеза освобождающаяся при переносе электронов энергия запасается первоначально в форме электрохимического трансмембранного градиента ионов водорода, которая затем может быть использована для синтеза АТФ.
Энергетическая валюта
Центральное место в процессах переноса химической энергии принадлежит системе АТФ. АТФ образуется в реакциях субстратного и мембранзависимого фосфорилирования.
Преимущества АТР: 1)При гидролизе АТР обр-ся свободная энергия=-32кДж/моль 2)химически АТР высокостабильна (не идет без участия ферментов) 3) по об-ию свободной энергии: ФЕП >АТР>глюкоза-1-фосфат -58кДж > -32кДж > -9кДж Поэтому АТР может переносить энергию от сверхэнергетических соединений к низкоэнерг.
Протонный градиент
H+ — химическая частица, несущая положительный заряд, неравномерное его накопление по обе стороны мембраны приводит к возникновению ориентированного поперек мембраны электрического поля (суммарный положительный заряд, где происходит накопление H+, и отрицательный заряд по другую сторону мембраны).
Расположение переносчиков электронов в ЦПМ прокариот таково, что при работе любой электронтранспортной цепи (фотосинтетической или дыхательной) во внешней среде происходит накопление ионов водорода (протонов), приводящее к подкислению среды, а в клеточной цитоплазме — их уменьшение, сопровождающееся ее подщелочением, т. е. на мембране возникает ориентированный поперек (трансмембранный) градиент ионов водорода. Итак, в соответствии с хемиосмотической теорией П. Митчелла, энергия, освобождаемая в результате работы; электронтранспортной цепи, первоначально накапливается в форме трансмембранного градиента ионов водорода. Разрядка образующегося DmH+ происходит с участием локализованного в той же мембране протонного АТФ-синтазного комплекса: Н+ возвращаются по градиенту DmH+ через Н+–АТФ-синтазу, при этом из АДФ и неорганического фосфата образуется АТФ. Предположительно, для синтеза одной молекулы АТФ достаточен перенос двух протонов, т. е. Н+/АТФ=2.
Преобразование энергии в клетке прокариот (по Скулачеву, 1980)
Натриевый градиент галофильных бактерий.
Галофильные бактерии обитают в экстремальных условиях среды (избыток солей NaCl).За счет света с помощью бактериродопсина они вырабатывают энергию в виде протонного градиента. Такая энергия хватает только днем. А ночью? Ночью они получают энергию за счет работы K-Na градиента. Такой источник энергии складывается из разности хим=х потенциалов натрия по 2 стороны ЦПМ и разности жлектрического потенциалов на противоположных поверхностях мембраны. Натриевый градиент обеспечивает энергией: процесс фосфорилирования АДР; активный транспорт, вращение жгутиков и т.д.
Законы биоэнергетики
1) Живая клетка избегает прямого использования энергии внешних ресурсов для совершения полезной работы. Она сначала превращает их в одну из трех конвертируемых форм энергии ("энергетических валют") 2) Любая живая клетка всегда располагает как минимум двумя "энергетическими валютами": водорастворимой (АТФ) и связанной с мембраной 3) "Энергетические валюты" клетки могут превращаться одна в другую. Поэтому получения хотя бы одной из них за счет внешних ресурсов достаточно для поддержания жизнедеятельности.
16вопрос.=) Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|