Протонные каналы и н+-атфаза предотвращают закисление клетки при гликолизе

У современных клеток проблема проникнове­ния через клеточную мембрану веществ, которые сами по себе не могут сквозь нее пройти, решается с помощью встроенных в мембрану белков-перенос­чиков. В частности, известны белки — переносчики ионов Н+. Так называемый фактор F0 — белок, вхо­дящий в состав Н+ - АТФ - синтазы, действует как пе­реносчик Н+ или протонный канал.

Можно предположить, что у первичных гликолизирующих клеток фактор F0 функционировал при отсутствии фактора F1 второго компонента Н+ - АТФ - синтазы, разрешая ионам Н+, образую­щимся при гликолизе, покинуть пределы клетки. Тем самым предотвращалось закисление внутри­клеточной среды, которая оказывалась в равнове­сии по ионам Н+ с внеклеточной средой. Единственным ограничением гликолиза в такой ситуации должно было стать закисление внеклеточной сре­ды, что автоматически вело к закислению содержи­мого клетки. Снять данное ограничение можно бы­ло достроив белок - переносчик ионов Н+ (фактор F0) другим белком, называемым фактором F,. спо­собным использовать энергию АТФ для активной откачки из клетки ионов Н+ через фактор F0. Изве­стно, что Н+ - АТФ - синтаза (комплекс факторов F0 и fj), действуя в обратном направлении, способна ка­тализировать вместо синтеза АТФ пиролиз АТФ, сопряженный с откачкой ионов Н+. Этот процесс носит название Н+ - АТФазной реакции. Можно по­лагать, что с образованием Н+ - АТФазы завершилось формирование первичной клетки, использовавшей ультрафиолетовый свет в качестве источника энер­гии для жизнедеятельности (рис. 3).

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ВИДИМЫЙ СВЕТ