Kaj je dihalna veriga? | Celično dihanje pri ljudeh

Kaj je dihalna veriga?

Dihalna veriga je zadnji del poti razgradnje glukoze. Po presnovi sladkorja v glikolizi in v citratnem ciklu ima dihalna veriga funkcijo regeneracije ekvivalentov redukcije (NADH + H + in FADH2), ki nastanejo v procesu, s čimer nastane univerzalni vir energije ATP (adenozin trifosfat). Tako kot citratni cikel je tudi dihalna veriga lokalizirana v mitohondriji, ki jih zato imenujejo tudi "elektrarne celice".

Dihalna veriga je sestavljena iz petih encimskih kompleksov, ki so vgrajeni v notranjo mitohondrijsko membrano. Prva dva encimska kompleksa regenerirata NADH + H + (ali FADH2) do NAD + (ali FAD). Med oksidacijo NADH + H + se štirje protoni prenesejo iz matričnega prostora v medmembranski prostor.

Tudi v naslednjih treh encimskih kompleksih se po 2 protona prečrpata v medmembranski prostor. To ustvarja gradient koncentracije, ki se uporablja za proizvodnjo ATP. V ta namen protoni tečejo iz medmembranskega prostora skozi ATP sintazo nazaj v matrični prostor.

Osvobojena energija se porabi za končno tvorbo ATP iz ADP (adenozin difosfat) in fosfata. Nadaljnja naloga dihalne verige je zajemanje elektronov, nastalih z oksidacijo redukcijskih ekvivalentov. To dosežemo s prenosom elektronov v kisik. Z združitvijo elektronov, protonov in kisika se tako v četrtem encimskem kompleksu (citokrom c oksidaza) tvori normalna voda. To tudi pojasnjuje, zakaj se dihalna veriga lahko nadaljuje le, kadar je dovolj kisika.

Kakšne naloge imajo mitohondriji pri celičnem dihanju?

mitohondriji so organele, ki se pojavijo samo v evkariontskih celicah. Znane so tudi kot "elektrarne v celici", saj v njih poteka dihanje celic. Končni produkt celičnega dihanja je ATP (adenozin trifosfat).

To je univerzalni nosilec energije, ki je potreben v celotnem človeškem organizmu. Predpogoj za celično dihanje je razdelitev mitohondriji. To pomeni, da so v mitohondriju ločene reakcijske komore.

To dosežemo z notranjo in zunanjo membrano, tako da obstajata medmembranski prostor in notranji matrični prostor. Med dihalno verigo se protoni (vodikovi ioni, H +) prenašajo v medmembranski prostor, kar povzroči razliko v koncentraciji protonov. Ti protoni prihajajo iz različnih ekvivalentov redukcije, kot sta NADH + H + in FADH2, ki se s tem regenerirata v NAD + in FAD.

ATP sintaza je zadnji encim v dihalni verigi, kjer se na koncu proizvede ATP. Zaradi razlike v koncentraciji protoni tečejo iz medmembranskega prostora skozi ATP-sintazo v matrični prostor. Ta tok pozitivnega naboja sprošča energijo, ki se uporablja za proizvodnjo ATP iz ADP (adenozin difosfat) in fosfata.

Mitohondriji so še posebej primerni za dihalno verigo, ker imajo zaradi dvojne membrane dva reakcijska prostora. Poleg tega v mitohondriji potekajo številne presnovne poti (glikoliza, citratni cikel), ki zagotavljajo vhodne snovi (NADH + H +, FADH2) za dihalno verigo. Ta prostorska bližina predstavlja dodatno prednost in naredi mitohondrije optimalno mesto za dihanje celic. Tu lahko izveste vse o dihalni verigi