Основы биоэнергетики
Живые организмы могут использовать две формы энергии Световая энергия Химическая энергия Энергозависимые реакции сопряжены с реакцией гидролиза АТФ
Универсальные, или конвертируемые, формы энергии в растительной клетке АТФ трансмембранный градиент электрохимического потенциала ионов водорода + Важнейшие восстановительные эквиваленты никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН).
Образование АТФ в растительной клетке Субстратное фосфорилирование Фотосинтетическое Окислительное фосфорилирование связано с энергопреобразующими мембранами
Энергопреобразующие мембраны: • ЭТЦ фотосинтеза - встроенные в мембрану сложные белковые комплексы и подвижные переносчики е • перенос электрона по цепи связан с направленной транслокацией ионов Н+ через мембрану и генерацией + • + используется на синтез АТФ • «полезный» акцептор е - НАДФ
Преобразование энергии на мембранах Энергопреобразующие мембраны Свет Субстраты дыхания Электронный транспорт + Биосинтезы АТФ + Транспорт через мб
Энергия + используется для синтеза АТФ из АДФ и Фн при участии АТФ-синтазы. Энергопреобразующая мембрана АТФ Н+ ОН - Н+ Н+ ОН - CF 1 + ОН - Н+ АДФ+Фн CF 0 Н+ Н+ АТФ-синтаза
На основе строения, локализации и механизма действия АТФазы делят на 3 группы Н-АТФаза F-типа Н-АТФаза V-типа Н-АТФаза Р-типа Na/K-АТФаза Р-типа Са-АТФаза Р-типа
АТФ-азный комплекс P. Boyer&J. Walker (Нобелевская премия, 1997)
Механизм работы АТФ-синтазы Ротационноый механизм O – open «открыто» , T - tight «закрыто» L – loose «слабосвязанно»
Вращение нити актина в реальном времени Нить актина флуоресцирующая F 1
Электрон по ЭТЦ-ФС движется от одного редокс-центра к другому. Движущая сила – окислительновосстановительный потенциал редоксцентров (или переносчиков электронов). Некоторые переносчики являются общими для ЭТЦ всех типов (с. 103 и 164 ФР под ред Ермакова И. П. )
НАД(Ф)Н, ФМН, ФАД
Цитохромы: Fe+2 СН 3 R СН 3 Fe СН 3 N СН 2 – СОО- N СНО Цитохромы а, b, и с. (по положению основного максимума поглощения) СН =СН 2 N N Fe+3 СН 2 СОО- Цитохромы- железосодержащие белки, в составе которых присутствует гем Цитохромы группы b: Цит. b 559 (ФСII) Цит. b 6 ( b 6/f - комплекс) Цитохромы группы с: Цит. F (b 6/f - комплекс)
Тетрапирролы
Железосерные центры 2 Fe-2 S и 4 Fe-4 S 2 Fe-2 S- 4 Fe-4 S- ФД – ферредоксин 3 железосерных центра ФС I: Белки Риске FX, , FA и FB
Пластохиноны PQ (Q – quinon, quencher of the chlorophyll fluorescence) ОН О. · О 1 е- хинон ( Q) | О- 1 е- 2 Н+ семихинон анион радикал (Q·‾ ) Редокс-превращения в молекуле хинонов | ОН гидрохинон (QН 2)
Живые организмы могут использовать две формы энергии – световую и химическую. При всем разнообразии живых существ и условий среды, в которых они обитают, для получения энергии ими используются три основных процесса – гликолиз, дыхание и фотосинтез. Фотосинтез СО 2 + Н 2 О (СН 2 О)n + О 2 Дыхание
Скачать презентацию Основы биоэнергетики Живые организмы могут использовать две
5_1_2012 Биоэнергетика.ppt