Oddychanie tlenowe - łańcuch oddechowy (łańcuch transportu elektronów)

Ostatnie etap oddychania komórkowego, zwany utlenianiem końcowym (utlenianie są cząsteczki NADH i FADH2, które powstały we wcześniejszych etapach oddychania) zachodzi na błonach grzebienie mitochondrialnych, gdzie zlokalizowany jest łańcuch oddechowy.

Łańcuch oddechowy to zespół organicznych przenośników uszeregowanych według wzrastających potencjałów oksydoredukcyjnych, w którym przemieszczają się elektrony. Elektrony (z NADH i FADH2) wchodzą w łańcuch oddechowy z dużą energią, którą powoli tracą. Uwalniania energia umożliwia aktywne przepompowanie jonów H+ z matriks mitochondrialnej do przestrzenie międzybłonowej. W ten sposób po obu stronach błony wewnętrznej tworzy się gradient protonowy, który napędza syntezą ATP.

Jony H+ przemieszczają się w poprzek błony przez specjalne białkowe struktury – syntazy ATP. Syntazy ATP składają się z dwóch domen: białkowego rotoru (zdolnego do obracania się) i struktury w kształcie grzybka (obracającej się wraz z rotorem). Cząsteczki ADP i fosforanu przyłączają się do „białkowego” grzybka i po polaczeniu dają ATP. Energia obracającego się grzybka umożliwia oderwanie ATP od syntazy ATP, z którą jest on silnie związany.

Przyjęto, ze każda para elektronów z NADH umożliwia przepompowanie takiej ilości jonów H+, które wystarczą na zsyntezowanie 3 cząsteczek ATP, elektrony z FADH2 umożliwiają natomiast zsyntezowanie 2 cząsteczek ATP.

Elektrony transportowane w łańcuchy oddechowym trafiają ostatecznie na tlen, do którego dołączają się jony H+ (pochodzące ze środowiska). W ten sposób powstaje woda, drugi końcowy produkt oddychania tlenowego. 

Energię niezbędną do pracy pompy protonowej, która umożliwia syntezę ATP dostarczają elektrony redukujące tlen. Dlatego też zachodzące wówczas fosforylację nazywa się fosforylacją oksydacyjną.

Łańcuch oddechowy  

Schemat przenoszenia elektronów w mitochondriach - łańcuch oddechowy.
Kolorem zielonym oznaczono kompleksy obecne jedynie w mitochondriach roślinnych.
AOX – oksydaza alternatywna, ID – wewnętrzna dehydrogenaza NADH,
OD – zewnętrzna dehydrogenaza NADPH, GPDH – mitochondrialna dehydrogenaza glicerolo-3-fosforanu,
K I – kompleks I, K II – kompleks II, K III – kompleks III, K IV – oksydaza cytochromowa,
K V – syntaza ATP, Q – ubichinon, cyt. c – cytochrom c.

 

Sumaryczne zapis równania tlenowego rozkładu glukozy przedstawia się następująco:

C6H12O6 + 6 O2 + 36 ATP + 36 Pi → 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP

Polecamy również:

  • Oddychanie tlenowe - glikoliza

    Glikoliza jest pierwszym etapem oddychania komórkowego, w czasie którego jedna cząsteczka glukozy jest przekształcana w dwie kwasu pirogronowego. Glikoliza stanowi ciąg reakcji biochemicznych zachodzących w cytoplazmie, bez udziału tlenu. Więcej »

  • Oddychanie tlenowe - cykl Krebsa

    Cykl Krebsa  (cykl cytrynowy) poprzedzony jest rekcją pomostową, która zachodzi w macierzy mitochondrialnej i polega na oksydacyjnej dekarboksylacji kwasu pirogronowego (pirogronianu). Więcej »

  • Oddychanie beztlenowe

    Oddychanie beztlenowe (fermentacja) zachodzi w cytoplazmie i polega na utlenianiu związków organicznych (głównie glukozy) do kwasów lub alkoholi (czyli związków utlenionych częściowo) bez udziału tlenu. Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 3 + 4 =
Ostatnio komentowane
@Mariola - dziękujemy za zwrócenie uwagi, wpis został poprawiony. Pozdrawiamy :)
• 2024-04-16 07:36:55
Co za wstyd pomyśleć, że ja nie istnieje.
• 2024-04-12 15:30:23
supier
• 2024-04-11 18:27:13
bardzo pomocne
• 2024-04-09 17:22:24
Bardzo przydatne!
• 2024-03-24 16:49:06