2012年04月28日

生体酸化


一定の順序で配列されている(A)と(B)は細胞の酸素を取り入れるという呼吸過程に密接に関係しているので(C)または(D)と言う。この(C)は(E)にある。

(A)水素伝達体(B)電子伝達体(C)呼吸鎖(D)電子伝達鎖(E)ミトコンドリアの内膜
Cf.生体内で行われる物質の酸化反応を生体酸化と言う。これによりCO2とH2Oとエネルギーを生成する。


電子は(A)を介して伝達されるが、ミトコンドリア内膜にある(A)には複合体T、複合体U、複合体V、複合体Wという(B)が存在する。複合体の酵素はそれぞれ、(C)、(D)、(E)、(F)である。それぞれの補欠分子族は(G)、(H)、(I)、(J)である。

(A)呼吸鎖(B)呼吸鎖複合体(C)NADH-CoQ還元酵素(NADH脱水素酵素)(D)コハク酸脱水素酵素(E)CoQ-Cyt C還元酵素(補酵素Q-シトクロムcレダクターゼ)(F)Cyt Cオキシダーゼ(G)FMN、Fe-S(H)FAD、Fe-S(I)鉄―ポルフィリン、Fe-S(J)鉄―ポルフィリン、Cu (cf.CoQとCytcは呼吸鎖複合体には含まれない)


呼吸鎖複合体Tの酵素の(A)は、電子を(B)から(C)に転移させる。(この(B)や(D)は(E)の所に特徴的光吸収を持つ。)複合体Uの(F)は電子を(G)から(H)に転移させる。複合体Vは(I)で、電子を(J)から(K)に転移させる。複合体Wは(L)で、電子を(M)から(N)に渡す。複合体Tや複合体Uの電子は複合体Vに運ばれるが、これを行うのは(O)性成分の(P)で別名は(Q)である。

(A)NADH-CoQ還元酵素(NADH脱水素酵素)(B)NADH(C)CoQ(ユビキノン)(D)NADPH(E)340nm(F)コハク酸脱水素酵素(G)コハク酸(H)CoQ(I)CoQ-Cyt C還元酵素(J)CoQ(K)CytC(L)Cyt Cオキシダーゼ(M)CytC(N)O2(O)脂溶(P)ユビキノン(Q)CoQ


NADH酸化呼吸鎖では電子は、NADH→(A)→(B)→(C)→(D)→(E)→O2へと伝達される。コハク酸酸化呼吸鎖では電子は、コハク酸→(F)→(G)→(H)→(I)→(J)→O2へと伝達される。基質からの(K)は電子伝達系によってO2をH2Oに還元させる。(L)はこの過程で放出されたエネルギーを利用して(M)と(N)から(O)を合成する。このような(P)と密接に共役するリン酸化を(Q)と言う。1モル原子酸素が消費された時に、消費された(R)のモル原子の値を(S)と言う。これは(T)を示す。

(A)複合体T(B)CoQ(C)複合体V(D)CytC(E)複合体W(F)複合体U(G)CoQ(H)複合体V(I)CytC(J)複合体W(K)還元当量(L)ATPシンターゼ(M)ADP(N)Pi(O)ATP(P)酸化反応(Q)酸化的リン酸化(R)無機リン酸(S)P/O比(T)合成されたATPのモル数
Cf.基質に含まれるエネルギーを直接、ADPに転移しATPを生成する様式を基質レベルのリン酸化と言う。


酸化とリン酸化の共役反応については、(A)のエネルギーを利用して、生じた(B)がまず、(C)に輸送され、これにより、(D)が形成される。この(E)を利用して駆動される(F)の流れを利用してATPが合成されるが、この説を(G)と言う。呼吸鎖複合体の(H)は(I)として働く。

(A)酸化還元(B)水素イオン(C)ミトコンドリア内膜の外側(D)膜内外の水素イオン(プロトンH+)の電気化学的ポテンシャル(E)電気化学的ポテンシャル(F)H+(G)化学浸透圧仮説(H)TとVとW(I)プロトンポンプ


(A)は呼吸鎖複合体Wとみなされていて、主に二つの構造単位からなり、ミトコンドリア内膜に存在する(B)とミトコンドリア内膜の内側に存在する(C)からなっている。(C)は(D)水性で、(E)というサブユニットをからなる。その中で(F)が触媒活性を持つ。(B)は(G)水性で(H)からのサブユニットからなり、(I)の一部を構成している。H+が(J)によって(K)の間を通っている時、(L)が回転し(M)の立体配置が変化する。(C)が一回転するごとに(N)分子のATPが合成される。

(A)ATPシンターゼ(B)F0(C)F1(D)親(E)α×3、β×3、γ、δ、ε(F)β(G)疎(H)a1b2c9-12(I)H+チャンネル(J)濃度勾配(K)F0のaとc(L)γ(M)β(N)3


酸化的リン酸化の阻害剤には(A)と(B)と(C)がある。

(A)呼吸鎖阻害剤(B)脱共役剤(C)酸化的リン酸化阻害剤


呼吸鎖阻害剤は(A)のある特定部位での(B)を阻害する物質で、FMN→CoQを阻害する(C)と(D)と(E)、複合体Vを阻害する(F)と(G)、複合体W→O2を阻害する(H)、(I)、(J)、(K)がある。脱共役剤は(L)を阻害するが、(M)は阻害しないもので、(N)とも呼ばれていて、(O)がある。(O)は(P)に存在する。(O)は水素イオン濃度勾配によってATPを生成するのではなく、(Q)により(R)を発生させる。酸化的リン酸化阻害剤とは、(S)と(T)を阻害するもので、(U)がある。(U)は(V)に作用して(W)をブロックする。

(A)呼吸鎖(B)電子伝達(C)ロテノン(D)ピエリシジンA(E)アモバルビタール(F)アンシマイシンA(G)ジメルカプロール(H)CO(I)CN-(J)N3-(K)H2S(L)リン酸化反応(M)電子伝達(N)脱共役タンパク質(uncoupling protein、UCP)(O)2,4-ジニトロフェノール(2,4-DNP)(P)褐色脂肪組織(Q)脱共役(R)熱(S)電子伝達(T)リン酸化(U)オリゴマイシン(V)F0(W)H+の内部流入


甲状腺ホルモンは(A)と(B)の発現を増加させる。褐色脂肪組織においては、(C)を誘導する。甲状腺ホルモンが過剰になるバセドウ病では、(D)が亢進し、体温が(E)する。

(A)Na+K+-ATPアーゼ(B)脱共役タンパク質遺伝子(C)脱共役タンパク質(D)代謝(E)上昇

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ミトコンドリアの外部で生じた(解糖系で合成された)NADHが呼吸鎖により酸化されるには、ミトコンドリア内膜を通過しなければならないが、ミトコンドリア内膜には(A)がないので、還元当量(還元力)を(B)という形式でミトコンドリア内に転移される。(B)には(C)と(D)がある。(C)は(E)と(F)にある。また、(D)は(G)と(H)にある。

(A)NADH輸送系(B)シャトル(C)グリセロール-3-リン酸シャトル(グリセロリン酸シャトル)(D)リンゴ酸-アスパラギン酸シャトル(E)脳(F)骨格筋(G)肝臓(H)心臓

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グリセロール-3-リン酸シャトル(グリセロリン酸シャトル)では、ミトコンドリアの(A)で、酵素の(B)により(C)が(D)に変換される際に、ミトコンドリアの(E)で(F)が(G)に変換され呼吸鎖で用いられる。よって(H)molのATPが産生される。(D)は細胞質で酵素の(I)により、再び(C)に変換される。この際に(J)が(K)に変換される。

(A)内膜と外膜の間(B)グリセロール-3-リン酸脱水素酵素(C)グリセロール-3-リン酸(D)ジヒドロキシアセトンリン酸(E)内膜(F)FAD(G)FADH2(H)1.5(I)グリセロール-3-リン酸脱水素酵素(J)NADH+H+(K)NAD+

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リンゴ酸-アスパラギン酸シャトルとは、(A)は(B)を通過できないので、(A)を通過できる形に変えて通過させ、その後に(A)に再変換することによるものである。細胞質において(A)は酵素の(C)により、(D)へと変換され、(E)を通過し(F)に輸送されるが、この時交換に(G)が(H)へ輸送される。(F)では(D)と(I)が酵素の(J)により、(K)と(L)に変換される。(K)と(M)は酵素の(N)により、(O)と(P)へと変換される。(P)は(Q)へ輸送される際に、交換に(R)が(S)に輸送される。細胞質内の(T)と(U)は酵素の(V)により、(W)と(X)に変換される。よって(Y)molのATPが産生される。

(A)オキサロ酢酸(B)ミトコンドリア内膜(C)リンゴ酸脱水素酵素(D)リンゴ酸(E)ミトコンドリア内膜(F)マトリックス(G)αケトグルタル酸(H)細胞質(I)NAD+(J)リンゴ酸脱水素酵素(K)オキサロ酢酸(L)NADH+H+(M)グルタミン酸(N)トランスアミナーゼ(O)αケトグルタル酸(P)アスパラギン酸(Q)細胞質(R)グルタミン酸(S)マトリックス(T)αケトグルタル酸(U)アスパラギン酸(V)トランスアミナーゼ(W)オキサロ酢酸(X)グルタミン酸(Y)2.5

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ミトコンドリア内膜にあり、マトリックスの(A)と細胞質の(B)を交換輸送するタンパク質を(C)と言う。

(A)ATP(B)ADP(C)ATP-ADPトランスロカーゼ(アデニル酸運搬体 adenine nucleotide transporter ANT)
posted by 生化学単位欲しい at 04:07| 生体酸化 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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