Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: BIOCHEMIA →

Łańcuch oddechowy

Łańcuch oddechowy to ciąg przemian biochemicznych, w którym, bogate w energię równoważniki redukujące (zawarte w NADH lub FADH2), powstające z utleniania kwasów tłuszczowych, cukrów i aminokwasów, są przenoszone na tlen z wytworzeniem wody. Uzyskana w tym procesie energia jest później zamieniana na energię chemiczną ATP - uniwersalnego nośnika energii dla komórki.
Łańcuch oddechowy zlokalizowany jest w wewnętrznej błonie mitochondrium. Jego trzon stanowią 3 składniki białkowe:
  • I - oksydoreduktaza NADH/CoQ - przenosi elektrony z NADH na ubichinon (CoQ)
  • III - oksydoreduktaza CoQ/cytochrom c - przenosi elektrony z ubichinonu na cytochrom c
  • IV - oksydaza cytochromu c - przenosi elektrony z cytochromu c na tlen
Dodatkowo, w procesie bierze udział składnik II, który przenosi elektrony z FADH2 na ubichinon.
Składniki: I, III i IV mają aktywność pomp protonowych, tzn. transportują one jony wodorowe (H+) przez nieprzepuszczalną dla nich błonę wewnętrzną mitochondrium, na zewnątrz. Wytworzona różnica (gradient) stężeń jest później wykorzystywana do napędzania syntezy ATP przez enzym - syntazę ATP. Ten proces to fosforylacja oksydacyjna.

Trafna teoria, która postuluje, że czynnikiem sprzęgającym łańcuch oddechowy i fosforylację oksydacyjną jest gradient stężeń protonów to tzw. teoria chemiosmotyczna Mitchella. Została ona sformułowana w 1961 roku przez Petera Mitchella.

Utlenienie 1 cząsteczki NADH pozwala wyprodukować 3 cząsteczki ATP, a 1 cząsteczki FADH2 - 2 cząsteczki ATP.
Zatem, skoro z 1 cząsteczki glukozy można uzyskać 10 cz. NADH, 2 cz. FADH2 i 4 cz. ATP (przede wszystkim z glikolizy i cyklu Krebsa), to po utlenieniu równoważników redukcyjnych otrzymujemy w sumie: 10 x 3 + 2 x 2 + 4 = 38 cząsteczek ATP.
Natomiast, z 1 cząsteczki kwasu palmitynowego (rodzaj kwasu tłuszczowego) można uzyskać aż 129 cząsteczek ATP. Widać, dlaczego tłuszcz uważany jest za pokarm wysokoenergetyczny.

Można powiedzieć, że łańcuch oddechowy to sposób, w jaki komórka oddycha, w skali "mikro". To głównie po to krew dostarcza komórkom tlen z płuc. A więc, związki chemiczne, które hamują to oddychanie komórkowe, są bardzo niebezpieczne, bo powodują "mikro-uduszenie". Do takich związków należą np.: cyjanek, tlenek węgla (czad) i siarkowodór (wszystkie one blokują składnik IV).

Ciekawostka: zwierzęta, które zapadły w sen zimowy potrzebują przede wszystkim utrzymać ciepłotę ciała. Dlatego, w mitochondriach ich specjalnej (brunatnej) tkanki tłuszczowej znajduje się charakterystyczne białko - termogenina. Potrafi ono zamieniać gradient stężeń protonów na ruchy cieplne.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski