Энергетика переноса электронов.

Знания стандартных восстановительных потенциалов различных биологических систем позволяют определить направление потока электронов. По законам термодинамики электроны будут переходить от системы с наименьшим значением отрицательного потенциала к системе наибольшего положительного потенциала. (от -0,32 к 0, 82)

Зная величины стандартных восстановительных потенциалов можно рассчитать изменение свободной энергии.

- изменение восстановительного потенциала

n – количество переносимых электронов

А – число Фарадея (23 ккал/моль, 95600 кДж)

Если рассчитать для каждой пары, то свободная энергия будет выделяться -220КДж (52,4 ккал/моль)

В физиологических условиях клетки для образования 1 молекулы АТФ необходимо 7,2 ккал/моль.

Используя это уравнение можно рассчитать, что для синтеза 1 молекулы АТФ достаточно разность потенциалов 0,15В (0,15В – точка фосфорилирования (образование АТФ)).

З молекулы АТФ возможно при переносе 1 электрона:

1. Образование от НАД восстановленного до ФАД окисленного.

2. От цитохрома b к цитохрому С1

3. От а3 на кислород

Вся энергия, выделяющаяся при переносе электрона, разделяется по 3 порциям (выделяются 3 молекулы АТФ).

Синтез АТФ из АДФ и фосфорной кислоты, который происходит с использованием свободной энергии, освобождающейся при окислении веществ в клетке, и сопряженный с переносом электронов, называется окислительным фософрилированием.Оно было открыто в 30-е годы Энгельгардом.