е думать, что этот белок пронизывает всю мембрану [66, 66а]. Однако окисление цитохрома с (с участием цитохрома а) происходит только на С-стороне, а восстановление Ог (при участии цитохрома аз) —только на М-стороне [66]. Далее, антитела к «фактору сопряжения», образующего шишковидные выступы, связываются только со стороны матрикса.

НАРУЖНОЕ

Miitf^HHo-MimpieiOBiificiiX структурные ЧЕРТЫ видны на ЧШЖЙРШЙ^Я^Р*

гтренвеб ШАЛРАНЩ |ES|, -:§^Ш;ШЯ^^^^^Ш

Г . Г1^"ГН" У О Л'Г ОН

равновесия между АТР, с одной стороны, и AMP н ADP — с другой* (дополнение 3-А; гл. 7, разд. Д,#)*>.

В каких концентрациях представлены в митохондриальных мембранах переносчики электронов? В одном из экспериментов было показа-но, что концентрация цитохромов в митохондрии печени составляет 0,28 мкмоль/г белка. Если мы примем, что общая концентрация белков»

^ © а тЩ^ ©* • 1ШН14^©* ©

[аз

аз]

• *• * " •/FN*. * " • * * • *•

А 9 A e А . *

©а • Ш* ©* • *.©а • ЕШ* '•

©А ®А Ж ®А fc^ ®*

.*<§>••/

Гад)

! L

[*з)

А

«Т1 [a^j

J I

0

20

40

60

80

100

в митохондрии составляет примерно 22%, то средняя концентрация цитохрома составит ~0,06 мМ. Поскольку цитохромы сосредоточены во-внутренней мембране, на долю которой приходится 10% или чуть меньше объема всей митохондрии, то концентрация цитохромов в этой мембране должна приближаться к значению 1 мМ. Этого достаточно для< быстрого протекания их реакций с субстратами. Имеется много аналитических данных об огкосигелбкол! содержании различных компонентов дыхательной цепи (табл. 10-1).

Крёгер и Клингенберг [67а] изобразили распределение ферментов во внутренней митохондриальной мембране таким образом, чтобы лучше представить, на что же в действительности похожа поверхность мембраны (рис. 10-10). Конечно, мы не знаем, расположены ли белкн в мембране регулярным образом или онн беспорядочно плавают в мембране, соприкасясь друг с другом в процессе диффузии.

*> В ядре и цитоплазме в несколько меньших количествах присутствуют изоферменты аденнлаткиназьг[66].

CO А- производное жирных кислот

NADH —^FPFFE-S)g = 1,96

Q —*~ЬТ ^-(FE-S) —*-С, —»-С —.-CU.FLFLJ^-Qt

g = 1,90 / *

Участки фосфо-филирования —Участок I

Участок И

УчастокШ

Теноилтрифтор- Антимицин ацетон

CNT CO

Некоторые

важные ингибиторы

Ротенон Амита/i Пиерицидин А Прогестерон

?Некоторые недршиологмве -/(ие субстраты

Феррицианид

TMPD

Неферментатиено^

Аскор&хт

Растворенный цитохром о

РИС 10-11. Схема, иллюстрирующая современные представления о ценя перенос*

электронов в митохондриях.

Ротеион, инсектицид и рыбный яд; выделяется из корней растений

Пьерицидин А, структурный аналог убихинона

Амитал

Прогестерон

Антнмицин А, антибиотик из Streptomyces

Теноилтрифторацетои (ТТВ, 4,4,4-трифтор-Ь (2-тиеиил)-1,3-бутади-ои)

Цианид Азид

Окись углерода0=N

N==N=N~

СО

Места ингибирования см. на рис. 10-11.

блюдаться, особенно если учесть, что восстановительные потенциалы переносчиков в митохондриях могут оказаться иными, чем у изолированных ферментов.

Сконструированный Чансом двухволновой спектрофотометр позволяет легко наблюдать состояние окисления или восстановления данного переносчика в митохондриях [68]. Этот метод в сочетании с использованием специфических ингибиторов (некоторые из них указаны на рис.

' Встреча кислорода с электронами и синтез. АТР 399"

10-11 и в табл. 10-2) содействовал установлению некоторых последовательностей в цепи переноса электронов. Например, блокирование ротеноном или амнталом препятствует восстановлению системы цнтохромов за счет NADH, но не нарушает восстановления сукцинатом или* другими субстратами, имеющими свои собственные флавопротеидные-посредники. Другой подход к выяснению последовательности переносчиков связан с использованием искусственных электронных акцепторов;, некоторые из них приведены ч табл. 10-3. Они обеспечивают обход различных участков цепи, как показано на рис. 10-11.

Важным методом изучения цепи переноса электронов является разделение митохондриальных мембран на фрагменты, сохраняющие способность катализировать отдельные реакции цепи. Существует много* методов, используемых для получения субмитохондриальных частиц. Широкоизвестный препарат Кейлина—Хартри из сердечной мышцы получают гомогенизацией митохондрий и осаждением фракций при низких значениях рН. Хотя получаемые в результате частицы имеют низкое-содержание цитохрома с и не способны к окислительному фосфорилиро-ванию, они активно «дышат». С помощью ультразвука был получен другой тип переносчиков электронов. Под электронным микроскопом такие-частицы выглядят как маленькие образованные мембранами пузырьки,, напоминающие митохондриальные кристы.

Хотя многие детергенты оказывают на белки сильное денатурирую* щее действие, некоторые детергенты разрушают митохондриальные-мембраны с сохранением ферментативной активности. Наиболее пред* почтительным среди них является дигитонин (р