Elektron transportkæden
elektron transportkæden bruger elektroner fra electron luftfartsselskaber til at skabe en kemisk gradient, der kan bruges til at drive den oxidative fosforylering.,
læringsmål
Beskrive, hvordan elektroner bevæger sig gennem elektron transportkæden
Key Takeaways
hovedpunkter
- Oxidative fosforylering er den metaboliske pathway, hvor elektroner overføres fra elektron donorer til at electron acceptorer i redox-reaktioner; denne serie af reaktioner frigiver energi, som bruges til at danne ATP.
- Der er fire protein komplekser (mærket kompleks I-IV) i elektron transportkæden, der er involveret i at flytte elektroner fra NADH og FADH2 til molekylær ilt.,
- kompleks i etablerer hydrogeniongradienten ved at pumpe fire hydrogenioner over membranen fra Matri theen ind i intermembranrummet.
- comple.II modtager FADH2, som omgår kompleks I og leverer elektroner direkte til elektrontransportkæden.
- Ubiquinon (Q) accepterer elektroner fra både komplekse og jeg kompleks II og leverer dem til komplekse III.
- Kompleks III pumper protoner gennem membranen, og går sine elektroner til cytochrom c til transport til den fjerde kompleks af proteiner og enzymer.,
- kompleks IV reducerer ilt; det reducerede ilt opsamler derefter to hydrogenioner fra det omgivende medium for at fremstille vand.
nøgleord
- protetisk gruppe: ikke-proteinkomponenten i et konjugeret protein.
- kompleks: en struktur bestående af et centralt atom, molekyle eller protein, der er svagt forbundet med omgivende atomer, molekyler eller proteiner.
- UBI .uinon: et lipidopløseligt stof, der er en komponent i elektrontransportkæden og accepterer elektroner fra komplekser i og II.,
o .idativ phosphorylering er en yderst effektiv metode til fremstilling af store mængder ATP, den grundlæggende energienhed til metaboliske processer. Under denne proces udveksles elektroner mellem molekyler, hvilket skaber en kemisk gradient, der muliggør produktion af ATP. Den mest vitale del af denne proces er elektrontransportkæden, der producerer mere ATP end nogen anden del af cellulær respiration.,
elektrontransportkæde
elektrontransportkæden er den sidste komponent i aerob respiration og er den eneste del af glukosemetabolismen, der bruger atmosfærisk ilt. Electron transport er en serie af redo.reaktioner, der ligner et relæ løb. Elektroner passeres hurtigt fra en komponent til den næste til endepunktet af kæden, hvor elektronerne reducerer molekylært o .ygen, der producerer vand. Dette krav til ilt i de sidste faser af kæden kan ses i den samlede ligning for cellulær respiration, som kræver både glukose og ilt.,
et kompleks er en struktur bestående af et centralt atom, molekyle eller protein, der er svagt forbundet med omgivende atomer, molekyler eller proteiner. Elektrontransportkæden er en aggregering af fire af disse komplekser (mærket i til IV) sammen med tilhørende mobile elektronbærere. Elektrontransportkæden er til stede i flere kopier i den indre mitokondrielle membran af eukaryoter og plasmamembranen af prokaryoter.,
elektron transportkæden: elektron transportkæden er en serie af elektron transportører, der er indlejret i den indre mitokondriske membran, der transport elektroner fra NADH og FADH2 til molekylær ilt. I processen pumpes protoner fra mitokondriematrixen til intermembranrummet, og ilt reduceres til dannelse af vand.
kompleks i
for at starte, transporteres to elektroner til det første kompleks ombord på NADH., Kompleks I består af flavinmononukleotid (FMN) og et en .ym indeholdende jern-svovl (Fe-s). FMN, der er afledt af vitamin B2 (også kaldet riboflavin), er en af flere protesegrupper eller co-faktorer i elektrontransportkæden. En protesegruppe er et ikke-proteinmolekyle, der kræves til aktiviteten af et protein. Protetiske grupper kan være organiske eller uorganiske og er ikke-peptidmolekyler bundet til et protein, der letter dets funktion.protetiske grupper omfatter co-en .ymer, som er protetiske grupper af en .ymer., En .ymet i kompleks i er NADH dehydrogenase, et meget stort protein indeholdende 45 aminosyrekæder. Komplekset jeg kan pumpe fire brint-ioner over membranen fra matrix i intermembrane plads; det er på denne måde, at hydrogen-ion-gradient er etableret og vedligeholdes mellem de to rum, adskilt af den indre mitokondriske membran.
and og kompleks II
kompleks II modtager direkte FADH2, som ikke passerer gennem kompleks I. forbindelsen, der forbinder det første og andet kompleks til det tredje, er UBI .uinon (.)., Molec-molekylet er lipidopløseligt og bevæger sig frit gennem membranens hydrofobe kerne. Når det er reduceret til2h2, leverer UBI .uinon sine elektroner til det næste kompleks i elektrontransportkæden. Electr modtager elektronerne afledt af NADH fra kompleks I og elektronerne afledt af FADH2 fra kompleks II, herunder succinat dehydrogenase. Dette en .ym og FADH2 danner et lille kompleks, der leverer elektroner direkte til elektrontransportkæden, der omgår det første kompleks., Da disse elektroner omgår og dermed ikke aktiverer protonpumpen i det første kompleks, fremstilles færre ATP-molekyler fra FADH2-elektronerne. Antallet af ATP-molekyler, der i sidste ende opnås, er direkte proportional med antallet af protoner pumpet over den indre mitokondrielle membran.
Kompleks III
Den tredje kompleks består af cytochrome b, en anden Fe-S protein, Rieske center (2Fe-2S center), og cytochrom c proteiner; dette kompleks er også kaldet cytokrom oxidoreduktase. Cytokrome proteiner har en protetisk hæm gruppe., Hæmmolekylet ligner hæmmen i hæmoglobin, men det bærer elektroner, ikke ilt. Som et resultat, jern-ion-i sin kerne er reduceret og oxideret, når det passerer elektronerne, svingende mellem forskellige oxidationstrin: Fe2+ (reduceret) og Fe3+ (oxideret). Heme-molekylerne i cytokromerne har lidt forskellige egenskaber på grund af virkningerne af de forskellige proteiner, der binder dem, hvilket gør hvert kompleks. Kompleks III pumper protoner gennem membranen og passerer dets elektroner til cytokrom c til transport til det fjerde kompleks af proteiner og en .ymer., Cytochrom c er acceptor af elektroner fra electr; imidlertid, hvorimod.bærer par elektroner, cytochrom c kan acceptere kun ATN ad gangen.
kompleks IV
det fjerde kompleks består af cytokrome proteiner c, A og a3. Dette kompleks indeholder to hæm grupper (en i hver af cytokromerne A og a3) og tre kobberioner (et par CuA og en CuB i cytokrom a3). Cytokromerne holder et iltmolekyle meget tæt mellem jern-og kobberionerne, indtil iltet er fuldstændigt reduceret., Den reducerede o .ygen opfanger derefter to hydrogenioner fra det omgivende medium til at producere vand (H2O). Fjernelsen af hydrogenionerne fra systemet bidrager også til den iongradient, der anvendes i processen med kemiosmose.