elektron transzport lánc
az elektron transzportlánc az elektronhordozókból származó elektronokat használja az oxidatív foszforiláció táplálására használható kémiai gradiens létrehozásához.,
Tanulási Célok
Leírni, hogy az elektronok mozog az elektron transzport lánc
Gombot Átvétel
főbb Pontok
- Oxidatív foszforiláció a metabolikus út, amelyben az elektronok át az elektron donorok, hogy elektron acceptors a redox reakciók; ez a sorozat a reakciók energiát bocsát ki, amely ATP formájában.
- az elektronszállítási láncban négy fehérje komplex (I-IV komplex) található, amelyek részt vesznek az elektronok NADH-ból és FADH2-ből molekuláris oxigénbe történő mozgatásában.,
- az I. komplex létrehozza a hidrogénion gradienst úgy, hogy négy hidrogénionot pumpál a membránon keresztül a mátrixból az intermembrán térbe.
- a II. komplex FADH2-t kap, amely megkerüli az I. komplexet, és az elektronokat közvetlenül az elektronszállítási láncba szállítja.
- Ubiquinone (K) elfogadja az elektronok, mind a komplex, illetve komplex II. szállítja komplex III.
- Komplex III szivattyúk protonok át a membrán, majd átadja az elektronok, hogy a citokróm c-közlekedés a negyedik összetett fehérjék, enzimek.,
- a komplex IV csökkenti az oxigént; a csökkentett oxigén ezután két hidrogénionot vesz fel a környező közegből, hogy vizet készítsen.
kulcsfogalmak
- protéziscsoport: a konjugált fehérje nem fehérjeösszetevője.
- komplex: egy központi atomból, molekulából vagy fehérjéből álló szerkezet, amely gyengén kapcsolódik a környező atomokhoz, molekulákhoz vagy fehérjékhez.
- ubiquinone: egy lipidoldható anyag, amely az elektronszállítási lánc egyik összetevője, és elfogadja az I és II komplexekből származó elektronokat.,
az oxidatív foszforiláció rendkívül hatékony módszer nagy mennyiségű ATP előállítására, amely az anyagcsere folyamatok alapvető energiaegysége. E folyamat során az elektronokat molekulák között cserélik, ami kémiai gradienst hoz létre, amely lehetővé teszi az ATP termelését. Ennek a folyamatnak a legfontosabb része az elektronszállítási lánc, amely több ATP-t termel, mint a sejtes légzés bármely más része.,
elektron transzport lánc
az elektron transzport lánc az aerob légzés végső összetevője, és a glükóz metabolizmus egyetlen olyan része, amely légköri oxigént használ. Az elektron transzport egy sor redox reakció, amely hasonlít egy reléversenyre. Az elektronok gyorsan áthaladnak az egyik komponensről a lánc végpontjára, ahol az elektronok csökkentik a molekuláris oxigént, vizet termelnek. Ez a követelmény az oxigénre a lánc utolsó szakaszaiban a sejtes légzés általános egyenletében látható, amely mind glükózt, mind oxigént igényel.,
a komplex egy központi atomból, molekulából vagy fehérjéből álló szerkezet, amely gyengén kapcsolódik a környező atomokhoz, molekulákhoz vagy fehérjékhez. Az elektronszállítási lánc ezen komplexek közül négy (I-IV jelöléssel ellátott) aggregációja, a kapcsolódó mobil elektronhordozókkal együtt. Az elektron transzport lánc több példányban jelen van az eukarióták belső mitokondriális membránjában és a prokarióták plazmamembránjában.,
Az elektron transzport lánc: Az elektron transzport lánc egy sor elektron szállítók beágyazott a belső mitokondriális membrán, hogy a shuttle elektronok a NADH, valamint FADH2, hogy a molekuláris oxigén. A folyamat során a protonokat a mitokondriális mátrixból az intermembrán térbe pumpálják, az oxigén pedig vizet képez.
komplex I
a kezdéshez két elektront viszünk az első komplexbe a NADH fedélzetén., Az I. komplex flavin-mononukleotidból (FMN) és vas-ként (Fe-s) tartalmazó enzimből áll. Az FMN, amely a B2-vitaminból (más néven riboflavinból) származik, az elektron-szállítási lánc Több protéziscsoportjának vagy Társ-tényezőjének egyike. A protéziscsoport egy fehérje aktivitásához szükséges nem fehérje molekula. A protéziscsoportok lehetnek szerves vagy szervetlen, és nem peptidmolekulák, amelyek egy olyan fehérjéhez kötődnek, amely megkönnyíti annak működését.
A Protéziscsoportok közé tartoznak a koenzimek, amelyek az enzimek protetikai csoportjai., Az I. komplex enzim NADH dehidrogenáz, egy nagyon nagy fehérje, amely 45 aminosavláncot tartalmaz. Az I. komplex négy hidrogénionot képes a membránon keresztül a mátrixból az intermembrán térbe pumpálni; így jön létre és tart fenn a hidrogénion gradiens a belső mitokondriális membránnal elválasztott két rekesz között.
Q és Complex II
Complex II közvetlenül megkapja a FADH2-t, amely nem halad át az I. komplexen. az első és a második komplexet a harmadikhoz összekötő vegyület az ubiquinon (Q)., A Q molekula lipidoldható, szabadon mozog a membrán hidrofób magján. Miután QH2-re csökkent, az ubiquinone elektronjait az elektron szállítási lánc következő komplexumába szállítja. A Q a NADH-ból származó elektronokat az I. komplexből kapja, a FADH2-ből származó elektronokat pedig a II. komplexből, beleértve a szukcinát-dehidrogenázt is. Ez az enzim és a FADH2 egy kis komplexet alkot, amely az elektronokat közvetlenül az elektronszállítási láncba szállítja, megkerülve az első komplexet., Mivel ezek az elektronok megkerülik, így nem energizálnak, az első komplex protonpumpa, kevesebb ATP molekula készül a FADH2 elektronokból. A végső soron kapott ATP molekulák száma közvetlenül arányos a belső mitokondriális membránon keresztül szivattyúzott protonok számával.
Complex III
a harmadik komplex citokróm b-ből, egy másik fe-s fehérjéből, Rieske Centerből (2Fe-2S center) és citokróm C fehérjékből áll; ezt a komplexet citokróm oxidoreduktáznak is nevezik. A citokróm fehérjéknek protézis hem csoportja van., A hem molekula hasonló a hemoglobinban lévő heméhez, de elektronokat hordoz, nem oxigént. Ennek eredményeként a vasion a magjában csökken és oxidálódik, ahogy áthalad az elektronokon, ingadozva a különböző oxidációs állapotok között: Fe2+ (csökkentett) és Fe3+ (oxidált). A citokrómokban lévő hememolekulák kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a különböző fehérjék kötik őket, ami minden komplexet eredményez. A Complex III protonokat pumpál a membránon keresztül, és elektronjait a citokróm c-be továbbítja a fehérjék és enzimek negyedik komplexébe történő szállításhoz., A citokróm c az elektronok elfogadója a Q-ból; azonban, míg a Q elektronpárokat hordoz, a citokróm c egyszerre csak egyet fogadhat el.
Complex IV
a negyedik komplex C, A és A3 citokróm fehérjékből áll. Ez a komplex két hemacsoportot (mindegyik citokróm a és A3) és három rézionot (egy pár CuA és egy CuB a citokróm A3-ban) tartalmaz. A citokrómok nagyon szorosan tartják az oxigénmolekulát a vas – és rézionok között, amíg az oxigén teljesen le nem csökken., A csökkentett oxigén ezután két hidrogénionot vesz fel a környező közegből víz előállításához (H2O). A hidrogénionok eltávolítása a rendszerből szintén hozzájárul a chemiosmosis folyamatában alkalmazott ion gradienshez.