Kāda ir elpošanas ķēde?
Elpošanas ķēde ir glikozes noārdīšanās ceļa pēdējā daļa. Pēc tam, kad cukurs ir metabolizēts glikolīzē un citrāta ciklā, elpošanas ķēdes funkcija ir reģenerēt procesā radītos reducēšanās ekvivalentus (NADH + H + un FADH2). Tas ražo universālo enerģijas avotu ATP (adenozīna trifosfātu). Tāpat kā citrāta cikls, arī elpošanas ķēde ir lokalizēta mitohondriji, tāpēc tos sauc arī par “elementu spēkstacijām”.
Elpošanas ķēde sastāv no pieciem enzīmu kompleksiem, kas ir iestrādāti iekšējā mitohondriju membrānā. Pirmie divi enzīmu kompleksi katrs atjauno NADH + H + (vai FADH2) līdz NAD + (vai FAD). NADH + H + oksidēšanas laikā četri protoni tiek transportēti no matricas telpas uz starpmembrānu telpu.
Arī šādos trijos enzīmu kompleksos 2 protoni tiek iesūknēti starpmembrānas telpā. Tas rada koncentrācijas gradientu, ko izmanto ATP ražošanai. Šim nolūkam protoni no starpmembrānas telpas caur ATP sintāzi plūst atpakaļ matricas telpā.
Izdalīto enerģiju izmanto, lai beidzot ražotu ATP no ADP (adenozīna difosfāta) un fosfāta. Nākamais elpošanas ķēdes uzdevums ir uztvert elektronus, ko rada reducēšanās ekvivalentu oksidēšana. To panāk, elektronus pārnesot uz skābekli. Apvienojot elektronus, protonus un skābekli, ceturtajā enzīmu kompleksā (citohroma c oksidāzē) tādējādi rodas normāls ūdens. Tas arī izskaidro, kāpēc elpošanas ķēde var turpināties tikai tad, ja ir pietiekami daudz skābekļa.
Kādi uzdevumi mitohondrijiem ir šūnu elpošanā?
mitohondriji ir organelli, kas sastopami tikai eikariotu šūnās. Tos sauc arī par “šūnas spēkstacijām”, jo tajos notiek šūnu elpošana. Šūnu elpošanas galaprodukts ir ATP (adenozīna trifosfāts).
Tas ir universāls enerģijas nesējs, kas vajadzīgs visā cilvēka organismā. Šūnu elpošanas priekšnoteikums ir mitohondriji. Tas nozīmē, ka mitohondrijā ir atsevišķas reakcijas kameras.
To panāk ar iekšējo un ārējo membrānu, lai būtu starpmembrānu telpa un iekšējā matricas telpa. Elpošanas ķēdes gaitā protoni (ūdeņraža joni, H +) tiek transportēti starpmembrānas telpā, kā rezultātā atšķiras protonu koncentrācija. Šie protoni nāk no dažādiem reducēšanas ekvivalentiem, piemēram, NADH + H + un FADH2, kas tādējādi tiek atjaunoti līdz NAD + un FAD.
ATP sintāze ir pēdējais ferments elpošanas ķēdē, kur galu galā tiek ražots ATP. Koncentrācijas atšķirības vadīti, protoni plūst no starpmembrānas telpas caur ATP sintāzi matricas telpā. Šī pozitīvā lādiņa plūsma atbrīvo enerģiju, kas tiek izmantota ATP ražošanai no ADP (adenozīna difosfāta) un fosfāta.
Mitohondriji ir īpaši labi piemēroti elpošanas ķēdei, jo dubultās membrānas dēļ tiem ir divas reakcijas vietas. Turklāt mitohondrijā notiek daudzi metabolisma ceļi (glikolīze, citrātu cikls), kas nodrošina izejmateriālus (NADH + H +, FADH2) elpošanas ķēdei. Šis telpiskais tuvums ir vēl viena priekšrocība un padara mitohondrijus par optimālu vietu šūnu elpošanai. Šeit jūs varat uzzināt visu par elpošanas ķēdi
