Rovnováha dýchacího řetězce
Rozhodujícím konečným produktem dýchacího řetězce je ATP (adenin trifosfát), který je univerzálním energetickým zdrojem těla. ATP je syntetizován pomocí protonového gradientu, který se tvoří během dýchacího řetězce. NADH + H + a FADH2 mají různou účinnost.
NADH + H + se oxiduje zpět na NAD + v prvním komplexu enzymů v dýchacím řetězci a pumpuje celkem 10 protonů do mezimembránového prostoru. Oxidace FADH2 má nižší výtěžek, protože do mezimembránového prostoru je transportováno pouze 6 protonů. To je způsobeno skutečností, že FADH2 je zaveden do dýchacího řetězce v druhém komplexu enzymů, čímž obchází první komplex.
Aby bylo možné syntetizovat ATP, musí pátý komplex protékat 4 protony. V důsledku toho se vyrábí 2.5 ATP (10/4 = 2.5) na NADH + H + a 1.5 ATP (6/4 = 1.5) na FADH2. Když je molekula cukru degradována glykolýzou, citrátovým cyklem a dýchacím řetězcem, může být tímto způsobem generováno maximálně 32 ATP, které jsou organismu dostupné.
Jakou roli hrají mitochondrie?
mitochondrie jsou buněčné organely, které se vyskytují v živočišných a rostlinných organismech. V něm probíhají různé energetické procesy mitochondrie, včetně dýchacího řetězce. Protože dýchací řetězec je rozhodujícím procesem pro výrobu energie, mitochondrie se také nazývají „elektrárny buňky“.
Mají dvojitou membránu, takže jsou vytvořeny celkem dvě oddělené reakční komory. Uvnitř je maticový prostor a mezi dvěma membránami mezimembránový prostor. Tyto dva prostory jsou zásadní pro průběh dýchacího řetězce. Pouze tímto způsobem lze stanovit protonový gradient, který je důležitý pro syntézu ATP.
Co dělá kyanid v dýchacím řetězci?
Kyanidy jsou nebezpečné jedovaté látky, které zahrnují sloučeniny kyseliny prusové. Jsou schopni zastavit dýchací řetězec. Konkrétně se kyanid váže na železo čtvrtého komplexu dýchacího řetězce.
V důsledku toho již nelze elektrony přenést na molekulární kyslík. Celý dýchací řetězec proto již nemůže odtékat. Důsledkem je nedostatek nosiče energie ATP (adenosintrifosfát) a dochází k takzvanému „vnitřnímu udušení“. Příznaky jako zvracení, bezvědomí a křeče vyskytují se velmi rychle po otravě kyanidem a vedou k rychlé smrti, pokud nejsou léčeny.
Co je to vada dýchacího řetězce?
Porucha dýchacího řetězce je vzácné metabolické onemocnění, které se často projevuje dětství. Je to způsobeno změnami v genetické informaci (DNA). Mitochondrie mají omezenou funkci a dýchací řetězec nefunguje správně.
To je patrné zejména u orgánů, které spotřebovávají velké množství energie ve formě ATP (adenosintrifosfát). Typickým příznakem je proto sval bolest nebo svalová slabost. Terapii tohoto onemocnění je obtížné najít, protože se jedná o dědičné onemocnění.
Je třeba dbát na dostatečný přísun energie (např. Prostřednictvím glukózy). Jinak je vhodná čistě symptomatická léčba.
