Czym jest

fosforylacja

oksydacyjna??

• Cząsteczki

NADH

i

FADH

2

utworzone podczas

glikolizy

,

cyklu kwasu cytrynowego

i

innych procesach
metabolicznych

są bogate w

energię

ponieważ zawierają

elektrony ė

-

o wysokim

potencjale przenoszenia.

Dużo

NADH

i

FADH

2

NAD

+

+

H

+

+

2ė

+  NAD

–

H

2 ATP

2 ATP

26 ATP

30 ATP

Energia swobodna

uwalniana w znacznej

ilości podczas

przenoszenia tych

elektronów na tlen

cząsteczkowy zostaje

wykorzystana do syntezy

ATP.

Proces syntezy ATP w

wyniku przeniesienia

elektronów z NADH i

FADH

2

na O

2

przez szereg

przenośników nazywamy

FOSFORYLACJĄ

OKSYDACYJNĄ

Proces ten zachodzi w

mitochondriach i jest

GŁÓWNYM

źródłem ATP u

organizmów tlenowych.

Strona
cytoplazmatycz
na

Strona
matriksowa

Błona zewnętrzna jest łatwo

przepuszczalna dla małych i

dużych cząsteczek i jonów

ponieważ ma kanały.

Błona wewnętrzna jest nieprzepuszczalna

dla cząsteczek polarnych. Transport ATP

czy cytrynianu zachodzi przy pomocy

specjalnych nośników.

Co jest celem

fosforylacji

oksydacyjnej

??

2. Odtworzenie

NAD i FAD w
formie
utlenionej

1. Uzyskanie

ATP

26
ATP

Dużo

NAD

+

i FAD

Podczas fosforylacji

oksydacyjnej zachodzi:

1)

fosforylacja ADP

2)

utlenienie NADH i FADH

2

Dzieje się to dzięki łańcuchowi transportu

elektronów.

Elektrony przechodzą z NADH do O

2

przez

ustawione w łańcuchu 3 wielkie kompleksy

białkowe.

Kompleks trzech białek I, III

i IV

Kompleks I

oksydoreduktaza NADH–Q

Protony pozostają po stronie

matriksowej .

Elektrony przekazywane są na

FMN.

Ma kształt litery
„L”

Przeniesienie elektronów o

wysokim potencjale

przenoszenia na grupę

prostetyczną - FMN

+



N

N

N

NH

O

O

H

O

H

O

O

P

-

O

O

O

-

O

H

Przeniesienie elektronów o

wysokim potencjale

przenoszenia na grupę

prostetyczną - FMN

N

N

N

NH

O

O

H

O

H

O

O

P

-

O

O

O

-

O

H

N

N

N

NH

O

O

H

O

H

O

O

P

-

O

O

O

-

O

H

H

H

+

2e

-

+

2H

+

Przekazanie elektronów na

centra żelazowo-siarkowe

Centrum żelazowo-siarkowe

poznaliśmy przy AKONITAZIE

Centera Fe-S

Fe

3+

+

ė

↔

Fe

2+

2Fe–2S

4Fe–4S

Elektrony są przekazywane z

centrów Fe-S na koenzym Q

Cóż to jest „Q”??

H

3

C

O

O

H

3

C

CH

3

O

O

CH

3

H

10

O

O

Chinon

Ubichinon
Q
lub Q

10

Izopren

H

2

C

CH

3

CH

2

Redukcja chinonów

Drugą z trzech pomp protonowych

łańcucha oddechowego jest

oksydoreduktaza Q-cytochrom c

(tzw. Kompleks III)

oksydoreduktaza Q-

cytochrom c

•

Cytochrom jest białkiem
transportującym elektrony
przy pomocy hemowej
grupy prostetycznej

•

Jon żelaza redukuje się i
utlenia

Fe

3+

+

ė

↔

Fe

2+

oksydoreduktaza Q-

cytochrom c

W ostatnim etapie łańcucha transportu

elektronów zachodzi utlenienie cytochromu c

zredukowanego na skutek działania

kompleksu III.

Proces ten jest sprzężony z redukcją O

2

do

H

2

O.

Reakcję katalizuje oksydaza cytrochromu c.

Podczas transportu elektronów

protony są pompowane na stronę

cytozolową

Powstający gradient protonowy

zasila syntezę ATP

• Przepływ elektronów

przez łańcuch

oddechowy powoduje

przeniesienie protonów

ze strony matriksowej

do cytozolowej.

Powstający gradient H

+

jest siłą

protonomotoryczną

działania syntazy ATP

Działanie syntazy ATP wymaga

pompowania protonów

• Syntaza ATP to

najmniejszy na

świecie molekularny

motor

• Kataliza

stymulowana jest

przez obrót