Dýchací řetězec a oxidativní fosforylace

Z WikiSkript

Respirace[upravit | editovat zdroj]

Během dýchání dochází k oxidaci živin, a tím vzniká energie, která je nezbytná pro průběh dalších biochemických reakcí. Člověk přijímá kyslík z atmosférického vzduchu a vydává oxid uhličitý. Tyto dýchací plyny jsou přenášeny krví pomocí železa v červených krvinkách. Vnější dýchání se uskutečňuje pomocí přenosu kyslíku k buňkám a tím umožní druhý typ dýchání, dýchání vnitřní, které se děje uvnitř buněk, kde složky potravy jsou odbourány reakcemi vyžadující kyslík a následuje uvolnění ATP (energie ve formě makroergní sloučeniny – adenositrifosfátu).

Klíčová organela – mitochondrie[upravit | editovat zdroj]

Oproti citrátovému cyklu, který se uskutečňuje v matrix mitochondrie, dýchací řetězec probíhá ve vnitřní mitochondriální membráně.

Dýchací řetězec[upravit | editovat zdroj]

Definujeme ho jako sled chemických reakcí, které ukončují energetické odbourávání monosacharidů, aminokyselin, mastných kyselin a glycerolu. V dýchacím řetězci je významná účast sloučenin, tzv. koenzymů. Tyto koenzymy se během celého procesu oxidují a nastává jejich přeměna na oxidované formy:

Oxidace redukovaných koenzymů
  • Protony z redukovaných koenzymů jsou přenášeny do mezimembránového prostoru (pumpuvání vodíkových kationtů).
  • Elektrony z redukovaných koenzymů jsou přenášeny po sestavě akceptorů v dýchacím řetězci na elementární kyslík za vzniku vody:
  • 4H+ (z matrix) + 4e- + O2 → 2 H2O + energie

Dýchací řetězec jako proces[upravit | editovat zdroj]

Dýchací řetězec se skládá ze 4 enzymových komplexů a enzymu ATP sythasy. Při přenosu elektronů vzniká energie, kterou využívá každý komplex k čerpání protonů z matrix do mezimembránového prostor. Během přechodu protonů zpět do matrix vzniká energie, která pohání syntézu ATP z ADP a Pi. Protony roztáčí stopku hlavy ATP-synthasy, a tím dochází k syntéze ATP.

Schéma metabolismu v mitochondrii

Reakce enzymových komplexů[upravit | editovat zdroj]

  • Komplex I: NADH-CoQ-oxidoreduktáza: NADH + H+ + CoQ → NAD+ + CoQH2
  • Komplex II: Sukcinát-CoQ-oxidoreduktáza: FADH2 + CoQ → FAD + CoQH2
  • Komplex III: CoQH2-cytochrom-c-oxidoreduktáza: CoQH2 + cyt c (Fe3+) → CoQ + cyt c (Fe2+) + 2H+
  • Komplex IV: Cytochrom-c-oxidáza: 4cyt c (Fe2+) + 02 +4H+ → 4cyt c (Fe3+) + 2H2O


Související články[upravit | editovat zdroj]

Externí odkazy[upravit | editovat zdroj]


Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]

  • MATOUŠ, Bohuslav, et al. Základy lékařské chemie a biochemie. 2010. vydání. Praha : Galen, 2010. 0 s. ISBN 978-80-7262-702-8.