Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

О том, как электроны встречаются с кислородом, как при этом образуется ATR и о некоторых родственных явлениях
Цепь переноса электронов и окислительное фосфорилирование
Стехиометрия и участки окислительного фосфорилирования

Синтез ATP in vitro в гомогенатах тканей впервые наблюдал в 1937 г. Калькар, написавший на эту тему интересный исторический обзор [71]. Важное достижение относится к 1941 г., когда Очоа провел первое надежное измерение отношения P/О. Отношение P/О равно числу молекул АТР, образованных в расчете на один атом кислорода, использованного в процессе дыхания. Оно также равно числу молекул АТР, образующихся при переносе пары электронов по цепи переносчиков. Очоа установил, чтоб случае окисления пирувата в ацетил-СоА и СО₂ (процесс, передающий в цепь переносчиков два электрона) отношение P/О примерно равно трем. Впоследствии это значение многократно подтверждалось. Однако следует ясно сознавать, что измерение отношения P/О сопряжено со многими экспериментальными трудностями, послужившими причиной многих ошибок, которые были сделаны даже в недавнее время. Один из методов определения отношения P/О основан «а количественном определении АТР, описанном в подписи к рис. 8-11.

Экспериментально наблюдаемая величина отношения P/О ~3 для окисления пирувата и многих других субстратов, поставляющих NADH для цепи переноса электронов, свидетельствует о том, что в цепи переноса электронов имеется три участка образования АТР. Вскоре было показано, что для окисления сукцината это отношение равно всего двум. Отсюда возникло предположение, что один из участков фосфорилирования (участок I) располагается между NADH и убихиноном и предшествует слиянию с сукцинатной ветвью.

В 1949 г. Ленинджер использовал аскорбат и тетраметилфенилендиамин (TMPD, табл. 10-3), чтобы ввести электроны в цепь на уровне циитохрома с. Последовательность аскорбат→TMPD→цитохром с работает без участия ферментов. Позднее удалось использовать в качестве донора электронов непосредственно цитохром с. В каждом случае образовывалась всего одна молекула АТР, как и следовало ожидать, если считать, что справа от цитохрома с располагается только участок III. Несколько позднее участок I локализовал Ларди, использовавший в качестве искусственного окислителя для окисления NADH феррицианид в присутствии антимицина а. В этом случае также наблюдалось отношение P/О, равное единице. Наконец, в 1955 г. Слэйтер показал, что при прохождении электронов от сукцината до цитохрома с также образуется лишь одна молекула АТР, которая генерируется на участке II.