БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 16. ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ОБМІН

16.2.Окисне фосфорилювання АДФ

16.2.2. Транспорт АТФ і АДФ через мембрани мітохондрій

У більшості еукаріотичних клітин синтез основної кількості АТФ відбувається всередині мітохондрії, а основні споживачі АТФ розташовані поза нею. З іншого боку, у матриксі мітохондрій має підтримуватися достатня концентрація АДФ. Ці заряджені молекули не можуть самостійно пройти через ліпідний шар мембран. Внутрішня мембрана непроникна для заряджених і гідрофільних речовин, але в ній розташована певна кількість транспортерів, які вибірково переносять подібні молекули з цитозолю в матрикс і з матриксу в цитозоль.

У мембрані є білок АТФ/АДФ-антипортер, що здійснює перенесення цих метаболітів через мембрану (рис. 16.12). Молекула АДФ надходить у мітохондріальний матрикс тільки за умови виходу молекули АТФ із матриксу.

Рис. 16.12. Схема трансмембранного перенесення речовини за рахунок енергії ΔμΗ⁺: речовини (АТФ, АДФ, Н₃РО₄, Са²⁺) проходять крізь специфічні транспортери, при цьому витрачається енергія електрохімічного потенціалу мембрани

Рушійна сила такого обміну - мембранний потенціал перенесення електронів по ЛПЕ. Розрахунки показують, що на транспорт АТФ і АДФ витрачається близько чверті вільної енергії протонного потенціалу. Інші транспортери теж можуть використовувати енергію електрохімічного градієнта. Саме так відбувається перенесення всередину мітохондрії Ф_н, необхідного для синтезу АТФ. Безпосереднім джерелом вільної енергії для транспорту Са²⁺ у матрикс також є протонний потенціал, а не енергія АТФ.