Back to chapter

8.8:

Переносчики электронов

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Electron Carriers

Languages

Share

Электронные носители являются соединениями, которые движутся вокруг высокоэнергетических электронов, этого клеточного потока энергии, извлекаемой в реакциях восстановления, координируя состояния окисления и восстановления, соответственно теряя и приобретая эти отрицательно заряженные частицы. Например, одно основное соединение никотинамид аденин, динуклеотид или NAD, названо так, потому что одно кольцо рибозы имеет основание аденина, в то время как у другого есть никотинамид, прикреплённый к первому атому углерода. На пятой позиции углерода, эти два нуклеотида объединены двумя фосфатными группами.Во время обмена веществ NAD, будучи коферментом, связывается с ферментом, который катализирует реакции и выступает в качестве окислителя, удаляя два атома водорода вместе с парой электронов из реагента, такого, как сахар. Затем электроны передаются положительно заряженному азоту и атом водорода присоединяется к противоположному углероду, образуя NADH. В конце концов, дополнительные протоны водорода оставлены в цитоплазме, и NADH переносит свои электроны к митохондриальной мембране где они входят в электронно-транспортную цепь и носители могут продолжать участвовать в окислительно-восстановительных реакциях.

8.8:

Переносчики электронов

Электронные носители можно рассматривать как электронные шаттлы. Эти соединения могут легко принимать электроны (т.е. быть уменьшенными) или терять их (т.е. быть окислены). Поэтому они играют важную роль в производстве энергии, поскольку клеточное дыхание зависит от потока электронов.

На многих стадиях клеточного дыхания глюкоза распадается на углекислый газ и воду. Электронные носители подбирают электроны, потерянные глюкозой в этих реакциях, временно хранят электроны и вводят их в электронную транспортную цепочку.

Двумя такими носителямиэлектронов являются NAD и FAD, которые оба получены из витаминов группы В. Уменьшенные формы NADи FAD, NADH и FADH2,соответственно, производятся на ранних стадиях клеточного дыхания (гликолиз, окисление пирувата и цикл лимонной кислоты).

Уменьшенные носители электронов NADH и FADH2 передают электроны в комплексы I и II электронной транспортной цепи соответственно. В процессе, они окисляются, чтобы сформировать NADи FAD.

Дополнительными носителями электронов в цепочке транспортировки электронов являются флавопротеины, железо-серные кластеры, хиноны и цитохромы. С помощью ферментов эти носители электронов в конечном итоге передают электроны молекулам кислорода. Электронные носители окисляются по мере того, как они жертвуют электроны и сокращаются по мере их принятия, и таким образом чередуются между их окисленными и уменьшенными формами.

Электронные носители обеспечивают контролируемый поток электронов, что позволяет производство АТФ. Без них клетка перестанет функционировать.