Elpošanas ķēdes līdzsvars
Elpošanas ķēdes izšķirošais gala produkts ir ATP (adenīntrifosfāts), kas ir universāls ķermeņa enerģijas avots. ATP tiek sintezēts ar protonu gradienta palīdzību, kas veidojas elpošanas ķēdes laikā. NADH + H + un FADH2 efektivitāte ir atšķirīga.
NADH + H + tiek oksidēts atpakaļ uz NAD + pirmajā enzīmu kompleksā uz elpošanas ķēdes, kopā iesūknējot 10 protonus starpmembrānas telpā. FADH2 oksidācijai ir mazāka raža, jo starpmembrānas telpā tiek transportēti tikai 6 protoni. Tas ir saistīts ar faktu, ka FADH2 tiek ievadīts elpošanas ķēdē pie otrā enzīmu kompleksa, tādējādi apejot pirmo kompleksu.
Lai sintezētu ATP, caur piekto kompleksu jāplūst 4 protoniem. Līdz ar to 2.5 ATP (10/4 = 2.5) rodas uz NADH + H + un 1.5 ATP (6/4 = 1.5) uz FADH2. Kad cukura molekula tiek noārdīta glikolīzes, citrātu cikla un elpošanas ķēdes ceļā, šādā veidā var ģenerēt ne vairāk kā 32 ATP, kas ir pieejami organismam.
Kādu lomu spēlē mitohondriji?
mitohondriji ir šūnu organoīdi, kas sastopami dzīvnieku un augu organismos. Gadā notiek dažādi enerģijas procesi mitohondriji, ieskaitot elpošanas ķēdi. Tā kā elpošanas ķēde ir izšķirošais enerģijas ražošanas process, mitohondriji tiek saukti arī par “šūnas spēkstacijām”.
Viņiem ir dubultā membrāna tā, ka kopā tiek izveidotas divas atsevišķas reakcijas kameras. Iekšpusē ir matricas telpa un starp divām membrānām starpmembrānu telpa. Šīs divas vietas ir būtiskas elpošanas ķēdes norisei. Tikai šādā veidā var izveidot protonu gradientu, kas ir svarīgs ATP sintēzei.
Ko cianīds dara elpošanas ķēdē?
Cianīdi ir bīstamas indīgas vielas, kas ietver prūšu skābes savienojumus. Viņi spēj apstāties elpošanas ķēdē. Konkrēti runājot, cianīds saistās ar elpošanas ķēdes ceturtā kompleksa dzelzi.
Līdz ar to elektronus vairs nevar pārnest uz molekulāro skābekli. Tāpēc visa elpošanas ķēde vairs nevar aizplūst. Sekas ir enerģijas nesēja ATP (adenozīna trifosfāta) trūkums un rodas tā sauktā “iekšējā nosmakšana”. Simptomi, piemēram, vemšana, bezsamaņā un krampji pēc saindēšanās ar cianīdu notiek ļoti ātri, ja to neārstē.
Kas ir elpošanas ķēdes defekts?
Elpošanas ķēdes defekts ir reta vielmaiņas slimība, kas bieži izpaužas bērnība. To izraisa izmaiņas ģenētiskajā informācijā (DNS). Mitohondriju darbība ir ierobežota, un elpošanas ķēde nedarbojas pareizi.
Tas ir īpaši pamanāms orgānos, kas patērē daudz enerģijas ATP (adenozīna trifosfāta) formā. Tāpēc tipisks simptoms ir muskuļi sāpes vai muskuļu vājums. Šīs slimības terapiju ir grūti atrast, jo tā ir iedzimta slimība.
Jāuzmanās, lai nodrošinātu pietiekamu enerģijas piegādi (piemēram, izmantojot glikozi). Pretējā gadījumā ir piemērota tīri simptomātiska ārstēšana.
