Skip to main content
Global

5.6: מבנה נשאי אלקטרונים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208546

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    למרות שהם הוזכרו לעתים קרובות בחלקים הקודמים של פרק זה, המבנים של משתתפי שרשרת הובלת האלקטרונים, ובמיוחד של החלקים המחזיקים זמנית אלקטרונים נוספים, לא טופלו. אז עכשיו זה הזמן לעשות זאת. השחקנים העיקריים הם מונונוקלאוטיד פלבין (FMN) הממלא תפקיד במתחם I, ubiquinone (קואנזים Q), נושא האלקטרונים המסיס בשומנים, קבוצות ההמה של הציטוכרומים ואשכולות ברזל-גופרית, המצויים במתחמים I, II ו-III.

    צילום מסך 2018-12-23 בשעה 1.39.42 PM.png
    איור\(\PageIndex{11}\). מונונוקלאוטיד פלבין ואוביקינון הם נשאי אלקטרונים.

    מונונוקלאוטיד פלבין (FMN) או פלבין אדנין דינוקלאוטיד (FAD), מתוארים באיור. \(\PageIndex{11}\) שימו לב למבנה הטבעת המשולשת ולשלושת מצבי החמצון האפשריים. כל שלוש המדינות יציבות - מצב הסמיקינון אינו רק צורה חולפת. יציבות זו מאפשרת המרה מנשאים שיכולים להתמודד רק עם אלקטרון אחד לנשאים שיכולים להתמודד עם שני אלקטרונים, ולהיפך. הדבר נכון גם לגבי יוביקינון - יציב כמו יוביקינון (מחומצן לחלוטין), סמיוביקווינון (מצב רדיקלי) ואוביקווינול (מופחת לחלוטין). המינוח האלטרנטיבי למולקולות אלו הוא קואנזים Q, CoQH + ו-CoQH 2. שימו לב לארומטיות שנצברה על ידי יוביקווינון כאשר היא מופחתת. זה משפר את יציבותו ואת התאמתו כמקלט אלקטרונים מ- NADH.

    צילום מסך 2018-12-23 בשעה 1.39.53 PM.png
    איור\(\PageIndex{12}\). משמאל: קבוצת ההם מציגה את אחד השילובים האפשריים של הקבוצות המחוברות לחלק החיצוני של טבעת הפורפירין. מימין: למרכזי Fe-S יש גם וריאציות, כמו 4 Fe ו- 4 S, או אפילו רק 1 Fe מוקף באטומי S של ארבעת הציסטאינים.

    קבוצות Heme (איור\(\PageIndex{12}\)) גדולות במידה ניכרת, ומקיפות טבעת פורפירין עם יון ברזל המוחזק במרכזו. יון ברזל זה מתחלף בין מצבי ברזל (Fe 3 +) לברזל (Fe 2 +) כאשר קבוצת ההם מתחמצנת ומופחתת, בהתאמה. במקרה של קומפלקס IV, יון הברזל יכול ליצור קומפלקס עם O 2, שיכול לקבל את האלקטרונים המוחזקים על ידי מבנה הטבעת. מבנה גדול זה חשוב במיוחד מכיוון שהוא צריך להיות מסוגל להעביר בסך הכל 4 אלקטרונים כדי להפחית את O 2 עד 2 H 2 O.

    לבסוף, אשכולות Fe-S (איור\(\PageIndex{12}\)) יכולים לשמש גם כחלקים נושאי אלקטרונים. כמו בקבוצת ההם, אטום הברזל יכול לעבור בקלות בין מצבי הברזל והברזל.