Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
свет проходит через изучаемый образец, а затем разлагается призмой. При
этом выявляются изменения в спектре, вызванные образцом. Если в последнем
присутствуют молекулы, поглощающие свет определенной длины волны, то в
соответствующем месте спектра обнаружится темная полоса. Кейлив
установил, что ткани самых разных животных характеризуются одинаковым
спектром поглощения цитохромов (рис. 7-6). (Вообще говоря, этот спектр
впервые за несколько десятилетий до этого наблюдал ирландский врач Мак-
Манн. Однако он думал, что все полосы поглощения относятся к одному
пигменту, К 1920-м годам эта работа была забыта.)
На основании различий в термостабильности отдельных полос
поглощения, а также различий в их интенсивности в разных тканях Кейлин
заключил, что поглощение определяется тремя компонентами, которые он
назвал цитохромами а, Ъ и с (рис. 7-6). Главное его открытие состояло в
том, что полосы поглощения исчезают при введении в систему кислорода
(рис. 7-7, А), а затем снова появляются, когда условия меняются на
анаэробные (рис. 7-7, Б]. Позже Кейлин признавался: "Видимое проявление
внутриклеточного дыхательного процесса было одним из самых впечатляющи!
зрелищ, которые мне приходилось наблюдать в ходе работы".
Кейлин обнаружил также, что цианид предотвращает исчезновение
полос поглощения после введения кислорода (рис. 7-7, В). Если в систему
был добавлен уретан (ингибитор транспорте электронов, в настоящее время
не используемый), то полосы а и с исчезали в присутствии кислорода, но
полоса Ъ оставалась (рис. 7-7, Г). Наконец, используя цитохром с,
экстрагированный
л
01
Ри
ко
эл<
К 1
с \
№
ВО!
Kyj
ДИ-
ЧИ!
noj
крз
ПО)
ВЫ!
Бо.
бЛ1
кр)
зав
эле
ны,
это
Преобразование энергии: митохондрии и хлоропласты 81
А От комплекса b -
Лизины, влияющие на перенос электронов от комплекса Ь - с^ на цитохром с
Б К комплексу цитохромоксидазы
Лизины, влияющие на перенос электронов от цитохрома с к комплексу Ь - с у
Рис. 7-8. Положения лизинов, при которых ингибируется перенос электронов:
от комплекса Ь-с1 к цитохрому с {А) и от цитохрома с к комплексу
цитохромоксидазы (Б) (задача 7-13). Один край гемо-вой группы выступает
перпендикулярно поверхности молекулы цитохрома с по направлению к
читателю. Кружками показано положение лизинов. Сплошные кружки находятся
на передней поверхности молекулы, штрихо-вые-на ее задней поверхности.
Более крупные по размеру кружки-ближе к наблюдателю- Серые кружки
изображают лизины, связанные с ингибированием переноса электронов;
светлые кружки-лизины, не связанные с ингибированием этого процесса.
водой из высушенных дрожжей, Кейлин показал, что полоса,
обусловленная цитохромом с, сохраняется в присутствии кислоро-да (рис. 7-
7, Д).
A. Какая из форм цитохромов, восстановленная (богатая электронами) или
окисленная (бедная электронами), дает спектральные поросы, наблюдавшиеся
Кейлином?
Б. Попробуйте на основе наблюдений Кейлина выстроить ряд из трех
цитохромов, по которому электроны переносятся от внутриклеточных
субстратов к кислороду.
B. Одно из ранних наблюдений Кейлина заключалось в том, что в
присутствии избытка глюкозы исчезновения полос поглощения при добавлении
кислорода в среду не происходит. Можно ли объяснить этот факт быстрым
окислением глюкозы до С02?
7-13 В процессе работы дыхательной цепи цитохром с принимает электроны от
комплекса Ь~с1 и переносит их к комплексу цитохромоксидазы. Какова
взаимосвязь цитохрома с с двумя комплексами, которые он соединяет? Связан
ли цитохром с с обоими комплексами одновременно, выполняя роль проволоки,
проводящей электроны от одного комплекса к другому, или же цитохром с
движется между комплексами подобно парому, переправляя электроны от
одного к другому? Некоторые данные по этому вопросу были получены в
опытах, описываемых ниже.
Была проведена модификация отдельных остатков лизина на
поверхности молекулы цитохрома с таким образом, чтобы положительно
заряженная аминогруппа была замещена нейтральной либо отрицательно
заряженной, и проанализировано влияние таких модификаций на транспорт
электронов от комплекса Ь-сt к цитохрому с и от цитохрома с к комплексу
цитохромоксидазы. Некоторые модификации не влияли на транспорт электронов
(рис. 7-8, светлые кружки), тогда как другие ингибировали его на этапе
переноса от комплекса Ь-сх на цитохром с (рис. 7-8, А, кружки серого
цвета) либо от цитохрома с к комплексу цитохромоксидазы (рис. 7-8, Б,
кружки серого цвета). В другой серии опытов было показано, что несколько
остатков лизина, за счет которых ингибировался перенос электронов к или
от цитохрома с, были защищены от ацетилирования, если цитохром с был
связан либо с комплексом b-ct, либо с комплексом цитохромоксидазы. Каким
образом по этим результатам можно определить характер взаимодействия
цитохрома с с двумя комплексами: связывается ли он с ними одновременно
или же совершает челночные перемещения между ними?
