hemiosmotski prenos energije
DESCRIPTION
Hemiosmotski prenos energijeTRANSCRIPT
![Page 1: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/1.jpg)
Hemiosmotski
Dragoljub Dimitrijević
BI020088
10/3/2009 A.D.
(September 29, 1920 – April 10, 1992)
(Chemiosmotic energy transduction)
prenos transfer transdukcija
energijePeter D. Mitchell
![Page 2: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/2.jpg)
Transdukcija energije(energy transduction)
• Biohemijske reakcije - prenos energije
• Razumevanje mehanizama
• Od oksidacije supstrata ili apsorpcije svetlosti
• Do sinteze ATP-a od ADP-a i Pi ili akumulacije jona
![Page 3: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/3.jpg)
Transdukujuće membrane
• Sinteza ATP-a moguća u rastvorima• Enzimski kompleksi su vezani za membranu
1. Plazma membrana prokariota2. Unutrašnja membrana mitohondrije3. Tilakoidna membrana hloroplasta
Sastav transdukujuće membrane:1. ATP (sintet)aza2. Kompleks respiratornog lanca ili kompleks za
apsorpciju kvanta svetlosti
![Page 4: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/4.jpg)
Transdukujuće membrane
![Page 5: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/5.jpg)
Mitchell – hemiosmotska teorija• Šta povezuje ATP sintetazu i
respiratorni lanac tj kompleks za apsorpciju svetlosti ?
• Višegodišnja potraga za molekulom posrednikom...
• Mitchell: posrednik je protonski gradijent! 1961
• Centralna dogma hemiosmotske hipoteze:
Transfer elektrona i ATP sintetaza su dve odvojene protonske pumpe, rad pumpe za TE se koristi za rad pumpe ATP sitetaze
![Page 6: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/6.jpg)
Nastanak hipotezeRanih 1960ih bili su poznati putevi za transfer energije ali je nedostajao centralni
posrednikTeorija o posredniku bi morala da ispoštuje pravila:1. Respiratorni lanac – 3 odvojena linearna regiona, 2. Stepen respiracije odgovara potrebi za ATP3. Veza respiracije i ATP sinteze je može prekinuti agensima koji ubzavaju
razlaganje ATP-a4. Oligomycin inhibira i sintezu i ubrzano razlaganje ATP-a5. Respiracijom se ne sintetiše samo ATP već dolazi do akumulacije Ca+ i redukcije
NAD+ i NADP+
Koreni hemiosmotske hipoteze ne leže u fosforilativnoj oksidaciji već u mehanizmimaaktivnog transporta koji je Mitchell proučavao
Supstrat i produkti prilaze katalitičkom mestu na enzimu i odlaze po definisanoj putanji – vektorska translokacija grupa
Mitchell je naglasio da model koji povezuje protok elektrona i translokaciju protona nije nov i da postoji već od 1940ih
Novina koju je Mitchell uveo je da ATP sintetaza je ujedno i protonska pumpa
![Page 7: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/7.jpg)
• Da li je protonski gradijent potreban i dovoljan za transdukciju energije?
• Da li su “protonska kola” ravnomerno razbacana po membrani ili postoji lokalizacija u vidu “mikro-kola” - grupica respiratornih lanaca i ATP sintetaza (Williams)
Mitchell – hemiosmotska teorija
![Page 8: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/8.jpg)
Uslovi za testiranje hipoteze
• Respiratorni i fotosintetski lanci za transfer elektrona treba da vrše translokaciju protona
• ATP sintetaza treba da finkcioniše kao reverzibilna protonska ATP-aza
• Transdukujuće membrane treba da budu jako male provodljivosti za protone
• Transdukujuće membrane treba da poseduju posebne transportere za metabolite, da mogu da zadrže osmotsku stabilnost pri velikom membranskom potencijalu
![Page 9: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/9.jpg)
Mitchell – hemiosmotska teorija
• Analogija sa električnim kolom
Možemo meriti:
1. Potencijal
2. Struju (jačinu)
3. Konduktivnost
Kratki spojevi – mehanizmi agenasa
![Page 10: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/10.jpg)
Organele za prenos energije
• Mitohondrije• Bakterije• Hloroplasti
Pod-organele
•Sub-mitohondrijske partikule (SMPs)•Lizozomskim razlaganjem ćelijskog zida G- -> sferoplasti•Kabackozomi – hipotoničnom lizom sferoplasta•Bakteriorodopsin
![Page 11: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/11.jpg)
Rekonstitutivni sistemi
Hemiosmotska teorija : oksidativnafostofilacija mora da bude razdvojena na:• oksidativno- H+ -translokacione i• fosforilativno- H+ -translokacione komplekse
Svrha rekonstitutivnih sistema:• Testiranje teorije• Određivanje minimalne funkcionalne jedinice
Tipovi rekonstitutivnih sistema: “Millipore”, Multilamelar, Lipozomi
![Page 12: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/12.jpg)
Druge hipoteze
• Boyer – konformaciona hipotezaKonformaciona promena u respiratornom lancu direktno utiče na konformacionu promenu u ATP sintetazi
![Page 13: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/13.jpg)
Vektorska translokacija
-grupe - H+ i e-
![Page 14: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/14.jpg)
Funkcionisanje ATP sintetaze
![Page 15: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/15.jpg)
Oksidativna fosforilacija
![Page 16: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/16.jpg)
?Hvala na pažnji !
:- )
![Page 17: Hemiosmotski prenos energije](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061416/55721044497959fc0b8ce818/html5/thumbnails/17.jpg)