Čo je to dýchací reťazec?
Dýchací reťazec je poslednou časťou degradačnej dráhy glukózy. Potom, čo sa cukor metabolizuje v glykolýze a v citrátovom cykle, má dýchací reťazec funkciu regenerácie redukčných ekvivalentov (NADH + H + a FADH2) produkovaných v procese. Týmto sa vytvára univerzálny zdroj energie ATP (adenozíntrifosfát). Rovnako ako citrátový cyklus, aj dýchací reťazec je lokalizovaný v mitochondrie, ktoré sa preto nazývajú aj „elektrárne bunky“.
Dýchací reťazec pozostáva z piatich komplexov enzýmov, ktoré sú zaliate vo vnútornej mitochondriálnej membráne. Každý z prvých dvoch enzýmových komplexov regeneruje NADH + H + (alebo FADH2) na NAD + (alebo FAD). Počas oxidácie NADH + H + sú štyri protóny transportované z matricového priestoru do medzimembránového priestoru.
Aj v nasledujúcich troch enzýmových komplexoch sú dva protóny čerpané do medzimembránového priestoru. Takto sa vytvorí koncentračný gradient, ktorý sa používa na výrobu ATP. Za týmto účelom protóny prúdia z medzimembránového priestoru cez ATP syntázu späť do matricového priestoru.
Uvoľnená energia sa použije na konečnú produkciu ATP z ADP (adenozíndifosfát) a fosfátu. Ďalšou úlohou dýchacieho reťazca je zachytiť elektróny produkované oxidáciou redukčných ekvivalentov. To sa dosiahne prenosom elektrónov na kyslík. Kombináciou elektrónov, protónov a kyslíka sa tak produkuje normálna voda vo štvrtom komplexe enzýmov (cytochróm c oxidáza). To tiež vysvetľuje, prečo dýchací reťazec môže pokračovať, iba ak je dostatok kyslíka.
Aké úlohy majú mitochondrie v bunkovom dýchaní?
mitochondrie sú organely, ktoré sa vyskytujú iba v eukaryotických bunkách. Sú tiež známe ako „elektrárne bunky“, pretože v nich prebieha bunkové dýchanie. Konečným produktom bunkového dýchania je ATP (adenozíntrifosfát).
Jedná sa o univerzálny nosič energie, ktorý je potrebný v celom ľudskom organizme. Predpokladom bunkového dýchania je rozdelenie mitochondrie. To znamená, že v mitochondriu sú samostatné reakčné komory.
Toto sa dosahuje vnútornou a vonkajšou membránou, takže existuje medzimembránový priestor a vnútorný priestor matice. V priebehu dýchacieho reťazca sú protóny (vodíkové ióny, H +) transportované do medzimembránového priestoru, čo má za následok rozdiel v koncentrácii protónov. Tieto protóny pochádzajú z rôznych redukčných ekvivalentov, ako sú NADH + H + a FADH2, ktoré sa tým regenerujú na NAD + a FAD.
ATP syntáza je posledný enzým v dýchacom reťazci, kde sa nakoniec produkuje ATP. Poháňaný rozdielom v koncentrácii protóny prúdia z medzimembránového priestoru cez ATP syntázu do matricového priestoru. Tento tok kladného náboja uvoľňuje energiu, ktorá sa používa na výrobu ATP z ADP (adenozíndifosfát) a fosfátu.
Mitochondrie sú obzvlášť vhodné pre dýchací reťazec, pretože majú dva reakčné priestory vďaka dvojitej membráne. Okrem toho v mitochondriu prebieha mnoho metabolických ciest (glykolýza, citrátový cyklus), ktoré poskytujú východiskové látky (NADH + H +, FADH2) pre dýchací reťazec. Táto priestorová blízkosť predstavuje ďalšiu výhodu a robí z mitochondrií optimálne miesto pre bunkové dýchanie. Tu sa môžete dozvedieť všetko o dýchacom reťazci
Všetky články v tejto sérii:
