![]() |
|
|
Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2вой системой; однако на ограниченных участках цепи равновесие возможно. Можно даже заставить поток электронов идти в обратном направлении. Рассмотрим прохождение электронов вдоль цепи, начиная от NADH и обратно к фумара-яу — окисленной форме пары сукцинат — фумарат. Изменение свободной энергии AG7 (рН 7) для окисления NADH фумаратом равно ?—67,7 кДж-моль"1. В разобщенных митохондриях поток электронов будет всегда идти от NADH к фумарату. Однако в жестко сопряженных митохондриях, в которых на участке 1 вырабатывается АТР, суммарное значение AG' становится значительно менее отрицательным. При 1} Эту величину также называют фосфатным потенциалом нлн потенциалом фосфорилирования. Однако некоторые под фосфатным потенциалом понимают свободную энергию образования АТР в данных конкретных условиях, т. е. +34,5 кДж'МОль_,+ +J?7" In ([АТР]/[ADP] -[Pi]). Логично потенциал измерять в вольтах, как в уравнении (3-64Со избежание путаницы этими терминами лучше не пользоваться. 4#?р—104 М^1 ДС для сопряженного процесса становится примерно равным нулю (—67,7+68 КДЖ'МОЛЬ-1)- Поток электронов может быть легко обращен так, что сукцинат будет восстанавливать NAD+. Такое обеспечиваемое АТР обращение потока при определенных физиологических условиях может действительно наблюдаться в митохондриях живых клеток. Как мы увидим позднее, у некоторых анаэробных бактерий весь NADH вырабатывается в результате обращения потока электронов. Другой экспериментальный подход, также основанный на равновесии в цепи переноса электронов, сводится к измерению «наблюдаемого потенциала» переносчика, входящего в состав цепи, в зависимости от концентраций АТР, ADP и Pi. Наблюдаемый потенциал Е рассчитывают, исходя из значения lg ([окнсл.] / [восстан.]1), согласно уравнению (10-12), в котором Е°' представляет собой известный потенциал «средней точки» сопряженной пары (табл. 3-7), а п — число электронов, необходимое для восстановления одной молекулы переносчика: g —AG ?0, 0,0592 . [окнсл.] nF п [восстал.J =Наблюдаемый потенциал переносчика (10-12) Уравновешивая систему добавлением «окислительно-восстановительно-ю буфера», представляющего собой смесь компонентов пары, легко уравновешиваемой с цепью переносчиков (гл. 3, разд. В,1), можно устанавливать Е на каком-то заранее выбранном уровне [73]. Например, смесь сукцината и фумарата в отношении 1 : 1 фиксирует Е равным + 0,03 В, тогда как пара (5-оксибутират — ацетоацетат в отношении 1 : 1 зафиксирует Е на значении, равном Е°'=—0,266 В. Рассмотрим потенциал одного из цитохромов Ь, который Вильсон с сотрудни* ками обозначали как 6к. Для цитохрома Ьк Я0'=0,030 В. Подставляя это значение в уравнение (10-12) и фиксируя Е — —0,266 В (уравновешивая цепь (З-оксибутиратом и ацетоацетатом), получим, как читатель легко проверит сам, что в равновесии для цитохрома Ьк отношение [окнсл.]/[восстан.] составит около Ю-5. Другими словами, в разоб-. щенных митохондриях в отсутствие Ог этот цитохром будет почти це-„ ликом находиться в восстановленной форме. Однако если цепь переноса электронов на участке от {5-оксибутира-та до цитохрома 6 к жестко сопряжена с синтезом одной молекулы АТР, то наблюдаемый потенциал переносчика будет определяться ие только приложенным потенциалом Е\ уравновешивающей системы, но также и степенью фосфорилирования адениловой системы [уравнение (10-13)]: ?(Наблк>даемое)=?0'-^1§-№1Г= Здесь AG АТР—это потенциал переноса (—AG' гидролиза) АТР при [рН 7 (табл. 3-5), а п' — число электронов, проходящих по цепи, необходимое для синтеза одной молекулы АТР. Заметим, однако, что В верхней части уравнения п — ЭТО число электронов, необходимых ДЛЯ восстановления переносчика; для цитохрома Ьк оно равно единице. t Из уравнения (10-13) следует, ЧТО при высокой степени фосфорилирования значительная часть цитохрома Ьк при равновесии по-преж* «ему остается в восстановленной форме. Так, если Rf>= 104, цитохро^, Таблица 10-в Электродные потенциалы мптохондряальных переносчиков алектропов п пзмепепин саободпой япергпп, связанные с переносом электродов» Переносчик адевтровов Е9 <рН 7) в изолированном состояния ?»' (рН 7,2) в митохондриях ДО (кДж-моль-1) для переноса Зева молекулу Од при 10—1 атм (переносчики находятся при РН 7) Группа I —0,30 В Группа II — 0 В Группа III ~0,22 В Группа IV NADH/NAD+ Флавопротеид Fe—S-белок Р-Оксибутир атацетоацетат Лактат-пнруват Сукцииат-фумарат Флааопротеид Цитохром Ьт Си Fe—S-белок Цитохром Ь к Убнхннон Цитохром Сз+АТР Цитохром С\ Цитохром с Цитохром Ьт+АТР Цнтохром а Си Fe—S-белок Цитохром а3 02 (Ю-2 атм) Од (1 атм) —0,320 —0,266 —0,185 0,031 0,10 0,254 0,29 0,785 0,815 ~—0,30 ~—0.305 ?—0,045 —0,030 0,001 0,030 0,030 0,045 0,155 0,215 0,235 0,245 0,210 0,245 0,28 0.385 —213203 -187 -146 ?132 ?10277 0.0 " По данным Вильсона н др. [72, 73]. ма Ьк=0,030 В, п'—2 и потенциал Е установлен с помощью оксибути-рат-ацетоацетатной пары на значении —0,25 В, то по уравнению (10-13) можно рассчитать, что отношение [окисл |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|