Ce este lanțul respirator?

Definiție

Lanțul respirator este un proces de producere a energiei în celulele corpului nostru. Este conectat la ciclul citratului și este ultimul pas în descompunerea zahărului, grăsimilor și proteine. Lanțul respirator este situat în membrana interioară a mitocondriile.

În lanțul respirator, echivalenții de reducere (NADH + H + și FADH2) care s-au format între timp sunt oxidați din nou (electronii sunt eliberați), permițând stabilirea unui gradient de protoni. Acesta este în cele din urmă utilizat pentru a forma purtătorul universal de energie ATP (adenozin trifosfat). Oxigenul este, de asemenea, necesar pentru a permite lanțului respirator să funcționeze complet.

Secvența lanțului respirator

Lanțul respirator este integrat în membrana mitocondrială internă și constă dintr-un total de cinci complexe enzimatice. Urmează ciclul citratului în care se formează echivalenții de reducere NADH + H + și FADH2. Acești echivalenți de reducere stochează energie între timp și se oxidează din nou în lanțul respirator.

Acest proces are loc la primele două complexe enzimatice ale lanțului respirator. Complexul 1: NADH + H + ajunge la primul complex (NADH-ubiquinonă oxidoreductază) și degajă doi electroni. În același timp, 4 protoni sunt pompați din spațiul matricei în spațiul intermembranar.

Complexul 2: FADH2 degajă cei doi electroni ai săi la al doilea complex enzimatic (succinat-ubiquinonă oxidoreductază), dar nu intră protoni în spațiul intermembranar. Complexul 3: Electronii eliberați sunt transferați în al treilea complex enzimatic (ubiquinonă citocrom c oxidoreductază), unde alți 2 protoni sunt pompați din spațiul matricei în spațiul intermembranar. Complexul 4: În cele din urmă, electronii ajung la al patrulea complex (citocrom-c-oxidoreductaza).

Aici electronii sunt transferați în oxigen (O2), astfel încât, cu doi protoni suplimentari, se formează apă (H2O). Astfel, 2 protoni intră din nou în spațiul intermembranar. Complexul 5: Un total de opt protoni au fost acum pompați din spațiul matricei în spațiul intermembranar.

Condiția de bază pentru lanțul de transport al electronilor este creșterea electronegativității complexului enzimatic. Aceasta înseamnă că capacitatea complexelor enzimatice de a atrage electronii negativi devine din ce în ce mai puternică. În plus față de primul produs final, apa, un gradient de protoni a fost stabilit în spațiul intermembranar de către lanțul respirator.

În acest spațiu este stocată energia, care este utilizată pentru a acumula ATP (adenozin trifosfat). Aceasta este sarcina celui de-al cincilea și ultimul complex enzimatic (ATP sintază). Al cincilea complex se întinde pe membrana mitocondrială ca un tunel.

Prin acest tunel, condus de diferența de concentrație, protonii revin în spațiul matricei. În acest fel, ADP (adenozin difosfatul) și fosfatul anorganic sunt transformate în ATP, care este disponibil întregului organism. Pompa de protoni este al cincilea și ultimul complex enzimatic al lanțului respirator.

Prin el, protonii curg din spațiul intermembranar înapoi în spațiul matricei. Acest lucru este posibil doar prin diferența de concentrație stabilită anterior între cele două spații de reacție. Energia stocată în gradientul de protoni este utilizată pentru a sintetiza ATP (adenozin trifosfat) din fosfat și ADP. ATP este purtătorul de energie universal al corpului nostru și este esențial pentru un număr mare de reacții. Deoarece este generat la pompa de protoni, aceasta este cunoscută și sub numele de ATP sintază.