Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Уотсон Дж. -> "Молекулярная биология гена" -> 20

Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.

Уотсон Дж. Молекулярная биология гена — М.: Мир, 1978. — 706 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiyagena1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 317 >> Следующая

впноградной кислоты. Именно этим объясняется более эффективный рост клеток в аэробных условиях по сравнению с анаэробными. В отсутствие кислорода пируват не может накапливаться, так как его образование (рис. 2 -5) зависит от присутствия невосстановленного НАД. Между тем количество последнего в клетках точно так же, как и количество других коферментов, очень невелико. При окислении глюкозы в отсутствие кислорода НАД быстро превращается в НАД-II. Таким образом, для непрерывного образования АТФ в отсутствие кислорода (при брожении) должно происходить окисление восстановленного НАД -Н. Часто это окисление идет за счет восстановления самого пирувата, для которого НАД -Н служит донором водорода. Именно этим объясняется образование молоч-пой кислоты как в процессах анаэробпого роста многих бактерий, так и при анаэробном сокращении мышц (рис. 2-12),
ОБРАЗОВАНИЕ АТФ В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА
Известно, что источником пищи для микроорганизмов и животных служат в конечном счете зеленые растепия. Следовательно, солнечная энергия должна какпм-то образом превращаться в энергию химических связей. Как именно это происходит, не удавалось выяснить до тех пор, пока не была изучена в общих чертах энергетика бактериальной и животной клетки. В 1959 г. главным образом благодаря работам американского биохимика Ариоиа было установлено, что первичное действие световых квантов заключается в фосфорилировании АДФ до АТФ.
Это фосфорилирование происходит в хлоропластах — сложных, содержащих хлорофилл частицах, которые найдены в большинстве клеток, способных использовать солнечную энергию. Таким образом, регулнруе-
р
Рис. 2-43. Общая схема движения пары ллек-тронов от воды к IIАДФ, сопряжелпого с образованием одной или, возможно, двух молекул АТФ в процессе фотосинтеза. Образующиеся НАДФ*Н и АТФ используются для включения С02 в углеводы. Электрон, возбужденный при поглощении фотона пигментной системой II, проходит затем через ряд молекул переносчиков в ходе окиелптельно-восстапови тельных реакции к хлорофиллу пигментной системы I. Здесь он замещает
электрон, который освобождается после поглощения еще одного фотона, а затем проходит через другой ряд переносчиков и восстанавливает НАДФ. АТФ синтезируется где-то между переносчиками ПХ п f. Электрон, освобождающимся в системе II, замещается электроном воды, что сопряжено с выделением кислорода. (ПХ — пластохиион, f — цитохром /, ПГД — ллаетоциапин, Фд ферре-доксин).
мое освобождение энергии в растениях зависит от того же носителя энергии, что и в бактериальных и животных клетках,— АТФ. Детали этого фундаментального процесса остаются еще неизвестными. Первичным актом должно быть поглощение светового кванта молекулой зеленого пигмента хлорофилла и перевод одного из се электронов на более высокий энергетический уровень.
Затем эга энершя каким-то еще не совсем понятным образом постепенно освобождается в цепи сопряженных окислительно-восстановительных реакций при участии определенных молекул цитохромов (рис. 2-13). Таким образом, оказывается, что окислительное фосфорилирование и фпто-фосфорилирование являются поразительно сходными процессами; принципиальное различие между ними заключается только в способе первоначального поступления энергии.
Важно подчеркнуть уникальный характер фотосинтеза — это единственный процесс, при котором клетка использует энергию, отличную от энергии химических связей. Все остальные важнейшие клеточные реакции сопровождаются уменьшением количества энергии, заключеппой в химических связях. На первый взгляд представляется правдоподобным, что способность к фотосинтезу была присуща самым первым, примитивным формам жизни. Однако трудно допустить, чтобы у этих рапних форм жизни имелись столь сложные структуры, как хлоропласты (которые,
49
как мы знаем, необходимы для фотосинтеза). Гораздо больше оснований полагать, что па заре истории Земли сама химическая среда обеспечивала образование большого числа углеродсодержащих соединений за счет использования солнечной энергии. Эти спонтанно возникшие органические молекулы служили источником энергии и пищей для ранних форм жизни. Когда масса живого вещества увеличилась, а запасы этих моЛекул истощились, начался бурный отбор таких клеток, в которых возникли фотосинтезирующие структуры, способные вырабатывать органические молекулы. В наше время практически вся глюкоза образуется за счет энергии, улавливаемой в процессе фотосинтеза.
X И М И 0-0 СМ О Т11Ч Е С К А Я ТЕОРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ ИЗ АДФ И ФОСФАТА
Сначала казалось очевидным, что энергия, которая освобождается в окис-лительно-восстановнтельных реакциях с участием цитохромов, мгновенно запасается в форме богатых энергией соединений, способных фосфорплп-ровать АДФ до АТФ. Одвако примерпо двадцать лет поисков не дали
Рис. 2-14. Общая схема* иллюстрирующая химио-осмотическую теорию образования АТФ из АДФ II *Ф.
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 317 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed