11.Тканинне дихання (компоненти дихального ланцюга мітохондрій та їх характеристика).

Внутрішня мембрана мітохондрій містить систему білків-переносників електронів, які забезпечують термінальний етап окиснення субстратів і створюють умови для синтезу АТФ. Ця система має декілька назв: дихальний ланцюг, електрон-транспортний ланцюг, ланцюг перенесення електронів, редокс-ланцюг (окисно-відновний ланцюг).

 

Дихальний ланцюг– система білків-переносників та коферментів, які забезпечують транспорт електронів від субстратів окиснення на кінцевий акцептор - кисень.

 

У складі дихального ланцюга знаходяться:

1) піридинзалежні дегідрогенази (містять НАД+);

2) флавінзалежні дегідрогенази (ФАД- та ФМН-вмісні);

3) цитохроми (в, с, с1, а, а3);

4) залізосірчані білки;

5) вільний кофермент – убіхінон.

 

Піридинзалежні дегідрогенази (НАД-залежні) містять кофермент НАД+(нікотинамідаденіндинуклеотид), який є похідним вітаміну РР. Ці дегідрогенази беруть участь в окисненні біосубстратів, що супроводжується відновленням НАД+ до НАДН.Н+:

SH2 + НАД+ → S + НАДН.Н+.

 

Флавінзалежні дегідрогенази – складні ферменти, які містять один із двох похідних вітаміну В2 – ФАД (флавінаденіндинуклеотид) або ФМН (флавінмононуклеотид).

 

Саме наявність у структурі ферментів зазначених простетичних груп забезпечує окиснення субстратів під час роботи дихального ланцюга.

 

У дихальному ланцюгу мітохондрій містяться два білки-флавопротеїни: НАДН-залежна дегідрогеназа (містить ФМН) та сукцинатдегідрогеназа (містить ФАД).

Цитохроми – складні білки, простетичною групою яких є гем. До складу гему цих білків входить метал зі змінною валентністю (переважно залізо, може бути також мідь). У дихальному ланцюгу наявні цитохроми b, с1, с, а, а3, які, за винятком цитохрому а3, є залізовмісними білками, у складі а3 знаходиться мідь. Атом заліза у складі гемів цих цитохромів утворює зв’язки, з одного боку, від порфіринового кільця із залишком гістидину, з другого - цистеїну білкової частини.

 

Залізосірчані білки (FeS-білки) - це білки з невеликою молекулярною масою. Залізо, яке вони містять не входить до складу гему, а зв’язане з атомами сірки. Відомо, що вони беруть участь у транспорті електро-нів у дихальному ланцюзі.

 

Кофермент Q (убіхінон, кофермент Q10) – жиророзчинний кофермент, який знаходиться у мітохондріях еукаріотичних клітин. В організмі людини цей кофермент синтезується з мевалонової кислоти та похідних фенілаланіну та тирозину. Вміст убіхінону в тканинах залежить від інтенсивності енергетичного обміну. Найбільша кількість коферменту Q у серцевому м’язі.