Может ли оксалоацетат проникать через внешнюю митохондриальную мембрану?

Я знаю про малат-аспартатный шаттл, но что-то мне непонятно и разные источники как будто противоречат друг другу. Некоторые показывают, что оксалоацетат (OAA) восстанавливается до малата в митохондриальном межмембранном пространстве (IMS), тогда как другие показывают восстановление, происходящее в цитозоле.

Где происходит восстановление OAA → малата? т. е. может ли ОАА пересекать наружную митохондриальную мембрану (из цитозоля в IMS) таким образом, чтобы он мог восстанавливаться в IMS, или он должен восстанавливаться в цитозоле перед пересечением любой из двух митохондриальных мембран?

Я немного отредактировал ваш вопрос. Я определил сокращения, которые вы использовали. Это делает вопрос более ясным, и я упоминаю об этом в надежде, что это поможет вам сформулировать будущие вопросы. (Нет необходимости сокращать malate до mal, чтобы сэкономить три символа, поэтому я написал это полностью.)

Ответы (2)

В целом считается, что внешняя митохондриальная мембрана в основном проницаема (через порины) для небольших молекул, таких как ОАА. Как это обычно бывает в биологии, на самом деле ситуация может быть более сложной — см., например , эту статью . Но я думаю, что по умолчанию предполагается, что метаболиты свободно пересекают внешнюю мембрану митохондрий.

Вы также можете спросить, вероятно ли, что митохондриальный MDH или цитоплазматический фермент MDH будут обнаружены или активны внутри межмембранного пространства.

Хороший вопрос о рассмотрении того, какой фермент активен. Спасибо за лаконичный ответ.

Оксалоацетат (ОАА) не может проникать через внутреннюю митохондриальную мембрану.

Процесс окислительного фосфорилирования и электрон-транспортная система (ЭТС) происходят в митохондриях, тогда как Н А Д ЧАС вызвано сокращением Н А Д Икс + при гликолизе находится в цитоплазме. Проблема в том, что внутренняя митохондриальная мембрана непроницаема для Н А Д ЧАС , поэтому для транспорта восстанавливающих эквивалентов через митохондриальную мембрану требуется челночная система. Их два, один из которых - шаттл «Малат-аспертат».

Шаттл малат-аспертат

В процессе ( см. выше) оксалоацетат (ОАА) поглощает восстанавливающие эквиваленты из Н А Д ЧАС с образованием малата в реакции, катализируемой малатдегидрогеназой. Внутренняя митохондриальная мембрана проницаема для малата, который проходит через белки-переносчики (малат- α -транспортер кетоглутерата) в митохондриальный матрикс, где он снова превращается в ОАА. При этом концентрация ОАА в межмембранном пространстве снижается, и, поскольку ОАА не может пройти непосредственно через внутреннюю митохондриальную мембрану, он превращается в аспартат в митохондриальном матриксе, реагируя с глутаматом с образованием α -кетоглутарат и аспартат. Затем аспартат перемещается в межмембранное пространство через специальные переносчики (переносчик глутамата-аспартата). В межмембранном пространстве аспартат соединяется с α -кетоглутарат с образованием глутамата и ОАА (противоположное тому, что происходило в митохондриальном матриксе). Таким образом сохраняется концентрация ОАА в межмембранном пространстве, и реакция продолжается.

Вывод

ОАА превращается в малат в межмембранном пространстве. В митохондриальном матриксе малат снова превращается в ОАА, как показано на рисунке ниже.

Малат-аспартатный шаттл

Источник изображения: Малат-аспартатный шаттл, Википедия .

Я сильно отредактировал ваш ответ. Хотя то, что вы написали об ОАА и малате, кажется разумным, ваши замечания о восстановлении были неверны (восстановление — это присоединение электрона, а не электрона и протона) и такой молекулы, как НАДН+, не существует. Кроме того, иллюстрация в Википедии не может служить доказательством «факта». Факт есть факт и устанавливается опытным путем.
Спасибо за редактирование. Но у меня есть один вопрос, присоединение электрона - это однозначно уменьшение, но нельзя ли присоединение водорода сказать как присоединение электрона и протона, в таком случае это тоже восстановление. Я не спорю (и определенно это была моя вина), но можно сказать и так. А по поводу "факта" - некоторые люди предпочитают такие источники, они считают ответ неполным без цитаты с известного сайта или книги и даже не судят, разумен ответ или нет.
Это ответ из учебника, но есть также исследования, предполагающие, что оксалоацетат может проникать через внутреннюю митохондриальную мембрану, см., например, sciencedirect.com/science/article/pii/0003986177900200 Возможно, это зависит от типа клетки и/или состояния. Или, возможно, скорость транспортировки оксалоацетата слишком низкая.
В ответ на ваш ответ на мой комментарий. 1. О реакции восстановления. Во-первых, нет необходимости обсуждать это при ответе на этот вопрос, который даже не упоминает об этом. Уместно, конечно, пояснить, что проблема заключается в переносе НАДН в митохондрию и НАД+ наружу. Но, как я уже писал, такой молекулы, как НАДН+, не существует, поэтому эта ошибка умаляла достоинства ответа. Действительно, приведенные вами цифры показывают НАДН. Что касается вашего вопроса, то добавление не протона, а двух атомов водорода, и сбалансированное уравнение: НАД+ + 2Н ⇋ НАДН + Н+.
В ответ на второй пункт вашего комментария. Конечно, ожидается, что вы цитируете источники в поддержку своего ответа, а Википедия полезна, потому что доступ к ней бесплатный. На самом деле ваша фигура была не подтверждением вашего аргумента, а помощью читателю в его понимании. Тот факт, что кто-то потрудился над его рисованием, подтверждает вашу точку зрения, но многие из нас довольно подозрительно относятся к статьям в Википедии (каждый может их редактировать) и поэтому недовольны заявлениями о том, что они подтверждают факты. (Я понимаю, что это также вопрос владения английским языком и опыта.)
Джиоти: Спасибо за подробное объяснение. Тем не менее, это не дает прямого ответа на мой вопрос, и я попытался показать, что уже принял эту информацию, говоря: «Я знаю о шаттле малат-аспартат». Мой интерес к тому, может ли ОАА пересекать /внешнюю/ митохондриальную мембрану. Вы, кажется, намеренно избегаете этого, упоминая, как NADH должен быть импортирован, а затем внезапно говорите о том, что OAA уже находится в IMS (не упоминая, как он туда попал).
(продолжение) Мне кажется интересным, что вы выбрали две иллюстрации, на которых обе показывают OAA в IMS, тогда как большинство других диаграмм, которые я видел через Google, вообще не изображают IMS, а скорее показывают снижение OAA, происходящее в цитозоле. В любом случае, я думаю, что мы можем выйти за рамки иллюстраций из учебников, поскольку они, возможно, не были созданы с учетом тонкостей этого вопроса. А именно, как ОАА проникает через наружную митохондриальную мембрану (если вообще проникает)? Является ли внешняя мембрана более «дырявой», чем внутренняя? Может ли это быть связано с эндосимбионтным происхождением митохондрии?
В наружной мембране имеются пориновые каналы, которые делают ее более проницаемой, чем внутренняя.
Может ли оксалоацетат проникать через внешнюю митохондриальную мембрану?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v