Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
три переноса фосфата, при этом не исключается но он, по-видимому, гораздо
менее вероятен.)
Литература: Webb, М. R" Grubmeyer, С., Penefsky, Н. S., Trentham, D.
R. The stereochemical course of phosphoric residue transfer catalyzed by
beef heart mitochondrial ATPase. J. Biol. Chem. 255:11637-11639, 1980.
-12
А. Кислород получает электроны из электронтранспортной цепи и
восстанавливается до Н20. Следовательно, в присутствии кислорода
цитохромы должны освобождаться от своих электронов, т. е. окисляться. В
присутствии кислорода полос поглощения не наблюдается, следовательно,
окисленные формы не поглощают свет. Восстановленные формы цитохромов
поглощают свет и дают характерные полосы поглощения. В отсутствие
кислорода цитохромы принимают электроны от субстратов (становятся
восстановленными), но не могут передать их на кислород. В присутствии
кислорода происходит эффективный перенос электронов, в результате
которого цитохромы переходят в окисленную форму, бедную электронами.
Б. Наблюдения Кейлина указывают на то, что порядок движения электронов
по цепи цитохромов должен быть следующим:
восстановленные-----> цитохром b -> цитохром с ->
субстраты
----цитохром а-*02.
Полосы поглощения появляются в отсутствие кислорода,
следовательно, они соответствуют восстановленным формам цитохромов
(богатых электронами). При добавлении кислорода цитохромы переходят в
окисленную форму (бедную электронами). При добавлении цианида все
цитохромы восстанавливаются, что свидетельствует о блокировании этим
соединением потока электронов от цитохромов к кислороду; т. е. все
цитохромы располагаются до кислорода в цепи транспорта электронов.
При добавлении уретана цитохром b остается восстановленным, но
цитохромы а и с окисляются. Таким образом, уретан нарушает поток
электронов от цитохрома b к цитохромам а и с, из чего следует, что
цитохром b располагается перед цитохромами а и с.
Эти результаты показывают, что либо цитохром а, либо цитохром с
переносят электроны на кислород. Тот факт, что кислород не окисляет
препарат цитохрома с, позволяет предполагать, что ответственным за
перенос электронов непосредственно на кислород может быть цитохром а.
Однако вывод о таком порядке функционирования цитохромов а и с
представляется недостаточно убедительным, поскольку основан на одном
отрицательном результате (который можно интерпретировать и по-другому).
Кей-лин сам доказал, что существует именно такой порядок, на основании
данных о тонких спектральных сдвигах в полосе цитохрома а в присутствии
цианида при восстановительных условиях; он
342 Глава 7
назвал активный компонент этого цитохрома цитохромом аг. Теперь мы
знаем, что цитохром а-это крупный комплекс с несколькими редокс-центрами,
один из которых взаимодействует с молекулярным кислородом.
В. Быстрое окисление глюкозы до С02 препятствует исчезновению полос
поглощения, поскольку служит источником восстановленных субстратов
(таких, как NADH и FADH2), которые поставляют электроны в
электронтранспортную цепь быстрее, чем те могут быть связаны кислородом.
В таких условиях цитохромы находятся в восстановленной (богатой
электронами) форме и, следовательно, продолжают поглощать свет.
Литература: Keilin, D. The History of Cell Respiration and
Cytochrome. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1966.
7-13 Эксперименты с модификацией отдельных остатков лизина показывают,
что все остатки лизина важны для переноса электронов на цитохром с и от
него. Одна из возможных причин подавления, в результате таких
модификаций, транспорта электронов - это \ влияние их на связывание
цитохрома с с обоими комплексами. Такое объяснение подтверждается теми
экспериментами, в кото- ; рых показано, что одни и те же лизины защищены
от модификации, когда цитохром с связан с комплексом Ь-сх и когда он
связан ; с комплексом цитохромоксидазы.
Результаты этих двух экспериментов показывают, что одни и те же
остатки лизина в цитохроме с взаимодействуют с комплексом b-c-i и с
комплексом цитохромоксидазы. Если одни и те же остатки лизина участвуют
во взаимодействии с обоими комплексами, то цитохром с не может
связываться одновременно с двумя комплексами (а следовательно, не может
действовать по механизму проволочной связи). Следовательно, цитохром с
должен взаимодействовать с этими комплексами по отдельности, т. е.
служить челночным переносчиком электронов.
Литература: Smith, Н.Т., Ahmed, A.J., Millet, F. Electrostatic
interaction of cytochrome с with cytochrome Cj and cytochrome oxidase. J.
Biol. Chem. 256, 4984-4990, 1981.
Capaldi, R.A., Darley-TJsmar, V., Fuller, S., Millet, F. Structural
and functional features of the interaction of cytochrome с with complex
III and cytochrome с oxidase. FEBS Letters 138, 1-7, 1982.
7-14
А. Скорость поглощения кислорода определяется скоростью транспорта
электронов в дыхательной цепи. Транспорт электронов генерирует
