Rovnováha dýchacieho reťazca
Rozhodujúcim konečným produktom dýchacieho reťazca je ATP (adenín trifosfát), ktorý je univerzálnym energetickým zdrojom tela. ATP sa syntetizuje pomocou protónového gradientu, ktorý sa vytvára počas dýchacieho reťazca. NADH + H + a FADH2 majú rozdielnu účinnosť.
NADH + H + sa oxiduje späť na NAD + v prvom enzýmovom komplexe v dýchacom reťazci, pričom sa do medzimembránového priestoru pumpuje celkovo 10 protónov. Oxidácia FADH2 má nižší výťažok, pretože do medzimembránového priestoru je transportovaných iba 6 protónov. Je to spôsobené tým, že FADH2 sa zavádza do dýchacieho reťazca v druhom komplexe enzýmov, čím obchádza prvý komplex.
Aby sa syntetizoval ATP, musia piaty komplex pretekať 4 protóny. V dôsledku toho sa produkuje 2.5 ATP (10/4 = 2.5) na NADH + H + a 1.5 ATP (6/4 = 1.5) na FADH2. Keď sa molekula cukru degraduje glykolýzou, citrátovým cyklom a dýchacím reťazcom, môže sa týmto spôsobom vygenerovať maximálne 32 ATP, ktoré sú pre organizmus k dispozícii.
Akú úlohu zohrávajú mitochondrie?
mitochondrie sú bunkové organely, ktoré sa vyskytujú v živočíšnych a rastlinných organizmoch. V nej prebiehajú rôzne energetické procesy mitochondrievrátane dýchacieho reťazca. Pretože dýchací reťazec je rozhodujúcim procesom na výrobu energie, mitochondrie sa tiež nazývajú „elektrárne bunky“.
Majú dvojitú membránu, takže sú vytvorené celkom dve samostatné reakčné komory. Vo vnútri je matricový priestor a medzi dvoma membránami medzimembránový priestor. Tieto dva priestory sú zásadné pre priebeh dýchacieho reťazca. Iba týmto spôsobom je možné stanoviť protónový gradient, ktorý je dôležitý pre syntézu ATP.
Čo robí kyanid v dýchacom reťazci?
Kyanidy sú nebezpečné jedovaté látky, ktoré zahŕňajú zlúčeniny kyseliny prusovej. Sú schopní zastaviť dýchací reťazec. Konkrétne sa kyanid viaže na železo štvrtého komplexu dýchacieho reťazca.
V dôsledku toho už elektróny nemôžu byť prenesené na molekulárny kyslík. Celý dýchací reťazec preto už nemôže odtiecť. Dôsledkom je nedostatok energetického nosiča ATP (adenozíntrifosfát) a dochádza k takzvanému „vnútornému duseniu“. Príznaky ako napr zvracanie, bezvedomie a kŕče sa vyskytujú veľmi rýchlo po otrave kyanidom a vedú k rýchlej smrti, ak sa neliečia.
Čo je chyba dýchacieho reťazca?
Porucha dýchacieho reťazca je zriedkavé metabolické ochorenie, ktoré sa často prejavuje detstva. Je to spôsobené zmenami v genetickej informácii (DNA). Mitochondrie majú obmedzenú funkciu a dýchací reťazec nefunguje správne.
Je to zvlášť viditeľné v orgánoch, ktoré spotrebúvajú veľa energie vo forme ATP (adenozíntrifosfát). Typickým príznakom je preto svalstvo bolesť alebo svalová slabosť. Terapiu tohto ochorenia je ťažké nájsť, pretože ide o dedičné ochorenie.
Je potrebné dbať na zabezpečenie dostatočného prísunu energie (napr. Prostredníctvom glukózy). Inak je vhodná čisto symptomatická liečba.
