5192605611

[9] REGULACJA ODDYCHANIA MITOCHONDRIALNEGO 25

oddziaływuje na inne etapy szlaku metabolicznego i nie może mieć w takim razie znaczenia regulacyjnego. Podobne rozumowanie można przeprowadzić omawiając przypadek inhibicji takiego enzymu. Dopiero drastyczne zahamowanie aktywności enzymu mogłoby wpłynąć na działanie całego szlaku.

Podział enzymów na bliskie i oddalone od równowagi jest często trudny do przeprowadzenia, gdy rozpatrujemy przypadek określonego szlaku metabolicznego. Stąd też nierzadko trudno jest wyznaczyć za pomocą tego kryterium enzymy o znaczeniu regulacyjnym. W komórce reakcje-są jedynie, bardziej lub mniej, odsunięte od warunków równowagi. Granica oddzielająca enzymy pracujące w warunkach bliskich równowagi od tych, pracujących z dala od równowagi jest umowna. Zwykle przyjmuje się, że enzymy pracujące w warunkach stosunku ilorazu masowego, reakcji do stałej równowagi reakcji (r/K_eq) większego od 0.2, można uznać za enzymy bliskie równowagi (64). Ale czy rzeczywiście takie reakcje nie mogą mieć znaczenia regulacyjnego?

W modelu Wilsona, Erecińskiej i Krebsa postulowano stan równowagi pomiędzy A G_Pz i wewnątrzmitochondrialnym A G_ox (reakcja 2). Jeżeli tak jest, to w zgodzie z ogólną prawidłowością termodynamiczną, równowaga istnieje też na poziomie wszystkich reakcji pośrednich. Jedną z takich reakcji, tak jak to przedstawiono na schemacie 1, jest translokacja nukleotydów adeninowych. Na tym właśnie punkcie skupiły się badania kilku grup, które postawiły sobie za cel stwierdzenie, czy w fosforylu-jących mitochondriach translokaza nukleotydów adeninowych pracuje-w warunkach bliskich równowagi (30, 65—67, 61, 12, 55).

Translokazę nukleotydów adeninowych opisano już wcześniej (68—70). W ramach tego artykułu przypomnijmy jedynie, że jest to układ katalizujący transport nukleotydów adeninowych przez błonę mitochondrial-ną. ADP i ATP, bowiem tylko te nukleotydy są substratami translokazy, transportowane są na zasadzie wymiany. Na każdą cząsteczkę ATP przeniesioną z mitochondrialnej matriks do przestrzeni pozamitochondrialnej przypada cząsteczka ADP wnikająca do mitochondriów. System ten jest układem transportowym; jak więc zdefiniować w tym wypadku stan równowagi?

Substratami translokazy są, najprawdopodobniej, w pełni zjonizowa-ne cząsteczki, ATP^1- i ADP^,_ (10—11). Oznacza to, że korzystając z potencjału elektrycznego na błonie (A 'T) translokaza buduje różnice stosunków ATP/ADP po obu stronach błony. Stan równowagi opisuje więc następujące równanie (71):

A'F= RT/F In (ATP/ADP)_zew./(ATP/ADP)_wew.    ......6.

Na podstawie tego wzoru i w oparciu o dane przedstawiające stężenia wewnątrz- i zewnątrz-mitochondrialne nukleotydów adeninowych w wątrobie, próbowano obliczyć A W błony mitochondrialnej w tym organie-