Vraag:
Draagt ​​de vorming van water in de mitochondriale matrix bij aan de protongradiënt tijdens de elektronentransportketen?
Ryan Ward
2016-06-11 03:41:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

enter image description here

Verhoogt de synthese van water in de laatste stap van de elektronentransportketen de elektrochemische gradiënt over de matrix significant? Ik begrijp dat het uitpompen van protonen uit de matrix de positieve lading in de intermembraanruimte duidelijk verhoogt, maar de chemische reactie in Complex IV O2 + 4H + + 4e− → 2H2O vermindert ook de protonen in de matrix door te binden ze in water.

Aangezien ATP-synthase volledig afhankelijk is van de elektrochemische proton-gradiënt, lijkt het erop dat dit het vermelden waard is, maar ik heb dit niet expliciet in studieboeken gezien. Als er enige literatuur over dit onderwerp is, zou ik die graag zien.

Twee antwoorden:
Roland
2016-06-11 11:50:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Uw beschrijving ervan is grotendeels correct, maar de elektronentransportketen "dumpt" niet simpelweg geladen zuurstofionen in de mitochondriale matrix. In plaats daarvan bindt cytochroom C-oxidase (complex IV) het O $ _2 $ -molecuul aan een van zijn heemgroepen, en de reductie O $ _2 $ + 4 H $ ^ + $ + 4 e $ ^ - $ $ \ rightarrow $ 2 H $ _2 $ O treedt op bij de heemgroep voordat water wordt vrijgegeven. Meer details over het enzym zijn hier en hier te vinden (of in een biochemieboek).

In theorie heb je gelijk dat het produceren van water in de mitochondriale matrix zou de H $ ^ + $ concentratie daar een beetje verdunnen (samen met de concentratie van al het andere). Maar deze verdunning is verwaarloosbaar: de mitochondriale matrix heeft een pH $ \ ongeveer $ 7,8, wat hetzelfde is als een H $ ^ + $ concentratie van ongeveer 15 x 10 $ ^ {- 9} $ M, terwijl de concentratie van water (ja , er is zoiets;) is 55 M. Dus het toevoegen van een watermolecuul heeft vrijwel geen effect vergeleken met het verwijderen van een proton.

Bedankt voor de uitleg. Hoewel ik nog steeds dezelfde vraag heb: verhoogt de verwijdering van de protonen (H +) in de matrix in de laatste reductiestap (O2 + 4 H + 4 e− → 2 H2O) de elektrochemische gradiënt? Protonen worden niet alleen uit de matrix gepompt, maar worden ook gebonden - 2 per watermolecuul. Ze zijn niet alleen gebonden, maar ook verdund. Ik had eerder wat welsprekender kunnen zijn.
Ah, ik begrijp het. Ja, in die zin heeft ademhaling wel degelijk invloed op de pH, denk ik, hoewel het wordt gecompenseerd door H + -productie in metabole routes. Maar ik denk dat de H + -concentratie in de intermembraanruimte (cristae) veel belangrijker is voor de concentratiegradiënt, aangezien deze ruimte veel kleiner is, heeft het toevoegen van een eiwit daar een groter effect dan het verwijderen van een proton in de mitochondriale matrix.
Jack Kruse
2016-07-20 03:55:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De ontbrekende wetenschap op de vraag is het niet beseffen dat water in een cel gebonden is aan hydrofiele eiwitten die een uitsluitingszone vormen. Deze EZ is goed beschreven in de literatuur door Pollack. De EZ heeft een sterke netto negatieve lading en sluit protonen uit. Dit is ook bevestigd door tal van onderzoekers over de hele wereld. De uitsluitingszone heeft specifieke fysische eigenschappen waardoor het een andere vorm van materie is dan bulkwater dat biologen normaal gesproken kennen. Dit is waarom Cayetano's vraag uitstekend is en waarom het antwoord dat hij heeft gekregen onvolledig is. Elke toevoeging aan de lading heeft een dramatische invloed op de lading over de membranen in mitochondriën omdat ze slechts 4-6 micron dik zijn. De biofysica en wiskunde van celmembraanelektrochemie bewijzen dat kleine ladingsverschillen worden vergroot op membranen van deze dikte. De lading over dit binnenste mitochondriale membraan is enorm. Het is aangetoond dat deze verandering over dit membraan zowel een pH-gradiënt veroorzaakt als een elektrische lading van ongeveer 150 millivolt over het binnenste mitochondriale membraan. Dit klinkt misschien als een kleine hoeveelheid lading, maar bedenk eens hoe de lading wordt berekend en vervolgens wordt geschaald door wiskunde: het binnenmembraan is slechts 4-5 nanometer dik, dus de spanning over dit membraan is ongeveer 30 miljoen volt per meter! Dr. Nick Lane uit het VK heeft dit werk gedaan en het is gepubliceerd in zijn boek genaamd "The Vital Question". Je kunt zijn naam googelen voor alle citaten die je wilt. Ter vergelijking: dat is gelijk aan de energie in een bliksemschicht. Het is een elektrische gradiënt die elektronen uit voedsel drijft om zuurstof uit onze longen te verminderen. Ik zou de lezers ook willen verwijzen naar het werk van Dr. Martin Chaplin over water, dat Pollacks werk naar het kwantumniveau tilt. EZ water is een condensator voor lichte energieën van de zon. Alle redoxreacties in het lichaam zijn op een bepaald niveau verbonden met het foto-elektrische effect, de waterchemie en de elektromagnetische kracht. Ik zal iedereen die dit leest eraan herinneren dat de EMF alleen ladingsdeeltjes behandelt. Elektronen en protonen zijn die deeltjes en beide worden in enorme hoeveelheden in mitochondriën aangetroffen. Alle voedingsmiddelen worden afgebroken tot elektronen om ECT binnen te gaan.

De productie van glutathion in cellen verbindt het foto-elektrische effect in voedingsmiddelen. Als we geoxideerd zijn, verbruiken we onze voorraden cysteïne en glutathion. Overmatige ontsteking (hoog protongehalte), ongeacht de oorzaak, zorgt ervoor dat cellen zijn niveaus niet kunnen aanvullen en het staat ons niet toe om water in positieve en negatieve ladingen te scheiden en grote uitsluitingszones in mitochondriën te creëren. Dit beperkt de energieproductie in een cel terwijl de celsignalering langzaam wordt afgebroken. We zien dit in% toename van heteroplasmie zoals uiteengezet door het baanbrekende werk van Dr. Doug Wallace over mitochondriën.

Referenties:

  1. Gerald Pollack "The Fourth Phase of Water." 2013
  2. Dr. Jodi Nunnari, professor en voorzitter van Moleculaire en Cellulaire Biologie aan de Universiteit van Californië, Davis was een van Wallace's postdoc's: Haar werk in grootte en vorm verbindt de thermodynamica van water met de nitochondriale energieproductie, zie dit artikel. / li>
  3. Dr. Doug Wallace: hoofd mitochondriale geneeskunde in het Children Hospital of Philadelphia. - youtube.com/watch?v=KwbIR2yUziw - youtube.com/watch?v=ahlDLjf8c90

  4. Dr. Nick Lane Je kunt zijn publicaties googelen die groot zijn of lees gewoon zijn boeken "Oxygen", "Power Sex and Suicide", "The VitalQuestion".

  5. ER-mitochondria-contacten koppel mtDNA synthese met mitochondriale verdeling in menselijke cellen
  6. Genetica: mitochondriaal DNA in evolutie en ziekte
  7. Wetenschappers leren hoe mitochondriale DNA-replicatie wordt gecontroleerd
  8. Hier is de website van Martin Chaplin: hij is een doctoraatsonderzoeker uit het VK.
Welkom bij BiologySE - Bedankt voor uw bijdrage. Zoals met alle antwoorden stellen we citeerbare verwijzingen op prijs, zodat anderen uw antwoord kunnen volgen en verder kunnen lezen. Zie de helppagina over "Hoe schrijf je een goed antwoord" voor meer informatie - Bedankt!


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...