Ravnotežje dihalne verige
Odločilni končni produkt dihalne verige je ATP (adenin trifosfat), ki je univerzalni vir energije v telesu. ATP se sintetizira s pomočjo protonskega gradienta, ki nastane med dihalno verigo. NADH + H + in FADH2 imata različno učinkovitost.
NADH + H + se pri prvem encimskem kompleksu v dihalni verigi oksidira nazaj v NAD +, tako da v intermembranski prostor črpa 10 protonov. Oksidacija FADH2 ima nižji izkoristek, ker se v medmembranski prostor prenese le 6 protonov. To je posledica dejstva, da se FADH2 vnese v dihalno verigo pri drugem encimskem kompleksu in tako zaobide prvi kompleks.
Da bi sintetizirali ATP, morajo skozi peti kompleks teči 4 protoni. Posledično se proizvede 2.5 ATP (10/4 = 2.5) na NADH + H + in 1.5 ATP (6/4 = 1.5) na FADH2. Ko se molekula sladkorja razgradi z glikolizo, citratnim ciklom in dihalno verigo, lahko na ta način nastane največ 32 ATP, ki so na voljo organizmu.
Kakšno vlogo imajo mitohondriji?
mitohondriji so celični organeli, ki se pojavljajo v živalskih in rastlinskih organizmih. V Ljubljani potekajo različni energetski procesi mitohondriji, vključno z dihalno verigo. Ker je dihalna veriga odločilni postopek za proizvodnjo energije, mitohondriji se imenujejo tudi "elektrarne celice".
Imajo dvojno membrano, tako da sta skupaj ustvarjeni dve ločeni reakcijski komori. V notranjosti je matrični prostor in med obema membranama medmembranski prostor. Ta dva prostora sta temeljna za potek dihalne verige. Le tako je mogoče vzpostaviti protonski gradient, kar je pomembno za sintezo ATP.
Kaj naredi cianid v dihalni verigi?
Cianidi so nevarne strupene snovi, ki vključujejo spojine prusične kisline. Dihalno verigo lahko ustavijo. Konkretno se cianid veže na železo četrtega kompleksa dihalne verige.
Posledično elektronov ni več mogoče prenesti v molekularni kisik. Celotna dihalna veriga zato ne more več odtekati. Posledica tega je pomanjkanje nosilca energije ATP (adenozin trifosfat) in pride do tako imenovane "notranje zadušitve". Simptomi, kot so bruhanje, nezavest in krči pojavijo se zelo hitro po zastrupitvi s cianidom in vodijo do hitre smrti, če jih ne zdravimo
Kaj je okvara dihalne verige?
Okvara dihalne verige je redka presnovna bolezen, ki se pogosto kaže v otroštvo. Povzročajo ga spremembe genetskih informacij (DNA). Mitohondriji imajo omejeno delovanje in dihalna veriga ne deluje pravilno.
To je še posebej opazno pri organih, ki porabijo veliko energije v obliki ATP (adenozin trifosfat). Tipičen simptom je torej mišica bolečina ali mišična oslabelost. Terapijo za to bolezen je težko najti, saj gre za dedno bolezen.
Paziti je treba, da zagotovimo zadostno oskrbo z energijo (npr. Z glukozo). V nasprotnem primeru je primerno zgolj simptomatsko zdravljenje.
