Co je to dýchací řetězec?
Dýchací řetězec je poslední částí degradační dráhy glukózy. Poté, co je cukr metabolizován v glykolýze a v citrátovém cyklu, má dýchací řetězec funkci regenerace redukčních ekvivalentů (NADH + H + a FADH2) produkovaných v tomto procesu. Tím vzniká univerzální zdroj energie ATP (adenosintrifosfát). Stejně jako citrátový cyklus je dýchací řetězec lokalizován v mitochondrie, které se proto nazývají také „elektrárny buňky“.
Dýchací řetězec se skládá z pěti komplexů enzymů, které jsou zality ve vnitřní mitochondriální membráně. První dva komplexy enzymů regenerují každý NADH + H + (nebo FADH2) na NAD + (nebo FAD). Během oxidace NADH + H + jsou čtyři protony transportovány z prostoru matrice do mezimembránového prostoru.
Také v následujících třech komplexech enzymů jsou každý 2 protony čerpány do mezimembránového prostoru. Tím se vytvoří koncentrační gradient, který se používá pro produkci ATP. Za tímto účelem protony proudí z mezimembránového prostoru přes ATP syntázu zpět do prostoru matice.
Uvolněná energie se používá k konečné produkci ATP z ADP (adenosindifosfát) a fosfátu. Dalším úkolem dýchacího řetězce je zachytit elektrony produkované oxidací redukčních ekvivalentů. Toho je dosaženo přenosem elektronů na kyslík. Spojením elektronů, protonů a kyslíku se tedy ve čtvrtém enzymovém komplexu (cytochrom c oxidáza) vyrábí normální voda. To také vysvětluje, proč dýchací řetězec může pokračovat, pouze když je dostatek kyslíku.
Jaké úkoly mají mitochondrie v buněčném dýchání?
mitochondrie jsou organely, které se vyskytují pouze v eukaryotických buňkách. Jsou také známé jako „elektrárny buňky“, protože v nich probíhá buněčné dýchání. Konečným produktem buněčného dýchání je ATP (adenosintrifosfát).
Jedná se o univerzální nosič energie, který je potřebný v celém lidském organismu. Předpokladem pro buněčné dýchání je rozčlenění mitochondrie. To znamená, že v mitochondriu jsou oddělené reakční komory.
Toho je dosaženo vnitřní a vnější membránou, takže existuje mezimembránový prostor a vnitřní maticový prostor. V průběhu dýchacího řetězce jsou protony (vodíkové ionty, H +) transportovány do mezimembránového prostoru, což vede k rozdílu v koncentraci protonů. Tyto protony pocházejí z různých redukčních ekvivalentů, jako jsou NADH + H + a FADH2, které se tím regenerují na NAD + a FAD.
ATP syntáza je posledním enzymem v dýchacím řetězci, kde se nakonec produkuje ATP. Poháněn rozdílem v koncentraci protony proudí z intermembránového prostoru přes ATP syntázu do prostoru matice. Tento tok kladného náboje uvolňuje energii, která se používá k výrobě ATP z ADP (adenosindifosfát) a fosfátu.
Mitochondrie jsou zvláště vhodné pro respirační řetězec, protože mají dvojí membránu dva reakční prostory. Kromě toho v mitochondrii probíhá mnoho metabolických drah (glykolýza, citrátový cyklus), které poskytují výchozí materiály (NADH + H +, FADH2) pro dýchací řetězec. Tato prostorová blízkost představuje další výhodu a dělá z mitochondrií optimální místo pro buněčné dýchání. Zde se můžete dozvědět vše o dýchacím řetězci
Všechny články v této sérii:
