БИОХИМИЯ ЗЕРНА


   

§ 7. Процессы дегидрогенизации

  

 

Дальнейшее раскрытие механизма дыхания заключается в том, что окисление любого из соединений, образующихся на первом, общем для брожения и дыхания этапе, или на втором, раздельном для брожения и дыхания, начинается с дегидрогенизации— отнятия водорода от данного соединения соответствующей пиридиновой дегидрогеназы. Два компонента атома водорода (электрон и протон) отделяются друг от друга, таким образам основной источник клеточной энергии, необходимой для биохимических превращений — электрон.

Электрон водорода, отнятого от субстрата пиридиновыми дегидрогеназами, воспринимают флавиновые ферменты и при участии негеминовых железопротеидов и ряда жирорастворимых хинонов, называющихся убихинонами (коферментов Q), передают цитохромной системе. Цитохромная система окисляет водород, присоединяя к нему кислород воздуха, с образованием воды или пероксида водорода. Основу убихинонов (коферментов Q7, Qe, Q9...Q12) составляет следующая структура:

Коферменты Q являются, таким образом, производными 2,3-диметокси-5-метилбензохинона. Если п=9, то это кофермент Qg, если п=8, то кофермент Qe и т. д. Они легко восстанавливаются, образуя соответствующие гидрохиноны.

Субстратами дыхания, окисляющимися в результате отнятия водорода с помощью анаэробных (пиридиновых) дегидрогеназ, служат фосфоглицериновый альдегид, возникающий в анаэробной фазе дыхания, или пировиноградная, изолимонная, а-кето- глютаровая и яблочная кислоты, образующиеся в цикле Кребса. Реакции цикла трикарбоновых кислот и переноса водорода и электронов в процессе дыхания происходят в органеллах цитоплазмы — митохондриях. Митохондрия — высокоорганизованная структура, похожая на многокамерный мешочек обычно удлиненной формы с эластичной мембраной, образующей ряд ответвлений (крист), как бы разделяющих внутренность митохондрии на отдельные, соединяющиеся между собой камеры (см.  2).

Внутренняя часть митохондрии — матрикс заполнена полужидким содержимым. Мембрана митохондрии содержит 65% белка и 35% липидов. Липиды митохондрий богаты ненасыщенными жирными кислотами. В двойном липидном слое мембраны «утоплена» часть белков (интегральные белки), а другая их часть (периферические, белки) электростатическими или водородными связями слабо прикреплена к поверхности мембраны. Подобное строение свойственно всем мембранам клетки, отделяющим от цитоплазмы ту или иную субклеточную структуру. Двойной липидный слой мембраны имеет «толщину» примерно 6 нм. В клетке высших растений, в зависимости от размеров и типа клетки, имеются сотни и даже тысячи митохондрий.

Митохондрии образно считают «силовыми станциями» клетки. В них происходят реакции цикла Кребса и связанные с ними окислительные процессы, заканчивающиеся окислительным фосфорилированием и синтезом АТР. Ферментные системы цикла Кребса сосредоточены в матриксе, а ферментные системы окисления — в мембране.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  БИОХИМИЯ ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

 



Смотрите также:

 

Органический синтез. Ж.Б. Дюма, Ф. Малагути, Ф. Леблан...

Помимо этого Бертло удалось разработать способы гидрирования органических соединений различных классов йодистым водородом.