Оксидазный механизм взаимодействия с O2 у клеток: общие сведения
Формирование "оксидазного механизма" взаимодействия с молекулярным кислородом, сопряженного с запасанием энергии.
С появлением в атмосфере О2 возникла возможность переноса на него электронов. Чтобы этот перенос мог быть связан с получением энергии, необходимо было сформировать электронтранспортные цепи с определенным образом ориентированными в мембране переносчиками, обеспечивающими на отдельных этапах перемещение протонов через мембрану, а электронов - на О2, и ферментный комплекс, преобразующий возникающую при электронном транспорте электрохимическую энергию в химическую, запасаемую в молекулах АТФ .
Со сформированными электронтранспортными цепями, локализованными в мембране, содержащими все типы переносчиков и имеющими прямое отношение к получению клеткой энергии, мы уже встречались у анаэробных эубактерий с наиболее просто организованной энергетикой хемотрофного ( брожение ) и фототрофного ( бескислородный фотосинтез ) типа: некоторых пропионовокислых бактерий , всех фотосинтезирующих пурпурных и зеленых бактерий (см. " Брожение. Типы жизни, основанные на субстратном фосфорилировании " и " Фотосинтез. Типы жизни, основанные на фотофосфорилировании ". В клеточных мембранах этих организмов локализованы и функционируют сопряженные с электронным транспортом АТФ-синтазы .
П.Митчелл высказал предположение, что система переноса электронов и протонов и переносящая протоны АТФаза возникли независимо друг от друга и, вероятно, неодновременно как разные способы генерации ( дельта мю Н+ ) необходимого для обеспечения энергией процесса избирательного транспорта питательных веществ в клетку. Последующая "встреча" обеих систем в клетке положила начало сопряжению процессов транспорта электронов и фосфорилирования в результате обращения работы АТФазы. Это сделало возможным запасание свободной энергии окисления в молекулах АТФ. Близкий состав и аналогичная структура энергопреобразующих мембран, большое сходство механизмов сопряжения у разных групп прокариот и эукариот указывают на то, что возникшая на раннем этапе эволюции система сопряжения электронного транспорта и фосфорилирования была использована всеми организмами без принципиальных изменений.
