elektrontransportkedja
elektrontransportkedjan använder elektronerna från elektronbärare för att skapa en kemisk gradient som kan användas för att driva oxidativ fosforylering.,
lärandemål
Beskriv hur elektroner rör sig genom elektrontransportkedjan
viktiga Takeaways
nyckelpunkter
- oxidativ fosforylering är den metaboliska vägen där elektroner överförs från elektrondonatorer till elektronmottagare i redoxreaktioner; denna serie reaktioner släpper ut energi som används för att bilda ATP.
- Det finns fyra proteinkomplex (märkt komplex i-IV) i elektrontransportkedjan, som är involverade i att flytta elektroner från NADH och FADH2 till molekylärt syre.,
- komplex i etablerar vätejongradienten genom att pumpa fyra vätejoner över membranet från matrisen till intermembranutrymmet.
- komplex II tar emot FADH2, som kringgår komplex I, och levererar elektroner direkt till elektrontransportkedjan.
- ubiquinon (Q) accepterar elektronerna från både komplex i och komplex II och levererar dem till komplex III.
- komplex III pumpar protoner genom membranet och passerar dess elektroner till cytokrom C för transport till det fjärde komplexet av proteiner och enzymer.,
- komplex IV minskar syre; det reducerade syret plockar sedan upp två vätejoner från det omgivande mediet för att göra vatten.
nyckeltermer
- protetisk grupp: den icke-proteinkomponenten i ett konjugerat protein.
- komplex: en struktur som består av en central atom, molekyl eller protein svagt förbunden med omgivande atomer, molekyler eller proteiner.
- ubiquinon: en lipidlöslig substans som är en del av elektrontransportkedjan och accepterar elektroner från komplex i och II.,
oxidativ fosforylering är en mycket effektiv metod för att producera stora mängder ATP, den grundläggande energienheten för metaboliska processer. Under denna process utbyts elektroner mellan molekyler, vilket skapar en kemisk gradient som möjliggör produktion av ATP. Den viktigaste delen av denna process är elektrontransportkedjan, som producerar mer ATP än någon annan del av cellulär andning.,
elektrontransportkedja
elektrontransportkedjan är den sista komponenten i aerob andning och är den enda delen av glukosmetabolismen som använder atmosfäriskt syre. Electron transport är en serie redoxreaktioner som liknar ett relä. Elektroner passeras snabbt från en komponent till bredvid kedjans slutpunkt, där elektronerna reducerar molekylärt syre och producerar vatten. Detta krav på syre i kedjans sista steg kan ses i den totala ekvationen för cellulär andning, vilket kräver både glukos och syre.,
ett komplex är en struktur som består av en central atom, molekyl eller protein svagt förbunden med omgivande atomer, molekyler eller proteiner. Elektrontransportkedjan är en aggregering av fyra av dessa komplex (märkt i till IV) tillsammans med tillhörande mobila elektronbärare. Elektrontransportkedjan är närvarande i flera kopior i det inre mitokondriella membranet av eukaryoter och plasmamembranet av prokaryoter.,
elektrontransportkedjan: elektrontransportkedjan är en serie elektrontransportörer inbäddade i det inre mitokondriella membranet som skyttlar elektroner från NADH och FADH2 till molekylärt syre. I processen pumpas protoner från mitokondrialmatrisen till intermembranutrymmet och syre reduceras för att bilda vatten.
komplex i
för att starta, transporteras två elektroner till det första komplexet ombord NADH., Komplex I består av flavinmononukleotid (FMN) och ett enzym som innehåller järn-svavel (Fe-s). FMN, som härrör från vitamin B2 (även kallad riboflavin), är en av flera protetiska grupper eller samfaktorer i elektrontransportkedjan. En protesgrupp är en icke-proteinmolekyl som krävs för aktiviteten av ett protein. Protetiska grupper kan vara organiska eller oorganiska och är icke-peptidmolekyler bundna till ett protein som underlättar dess funktion.
protetiska grupper innefattar co-enzymer, vilka är protetiska grupper av enzymer., Enzymet i komplex i är NADH dehydrogenas, ett mycket stort protein innehållande 45 aminosyrakedjor. Komplex jag kan pumpa fyra vätejoner över membranet från matrisen till intermembranutrymmet; det är på detta sätt att vätejongradienten är etablerad och upprätthålls mellan de två facken åtskilda av det inre mitokondriella membranet.
Q och komplex II
komplex II mottar direkt FADH2, som inte passerar genom komplex I. föreningen som förbinder de första och andra komplexen till den tredje är ubiquinon (Q)., Q-molekylen är lipidlöslig och rör sig fritt genom membranets hydrofoba kärna. När det reduceras till QH2 levererar ubiquinon sina elektroner till nästa komplex i elektrontransportkedjan. Q tar emot elektronerna härledda från NADH från komplex i och elektronerna härledda från FADH2 från komplex II, inklusive succinatdehydrogenas. Detta enzym och FADH2 bildar ett litet komplex som levererar elektroner direkt till elektrontransportkedjan och kringgår det första komplexet., Eftersom dessa elektroner kringgår, och därmed inte aktiverar, protonpumpen i det första komplexet, är färre ATP-molekyler gjorda av FADH2-elektronerna. Antalet ATP-molekyler som slutligen erhålls är direkt proportionellt mot antalet protoner som pumpas över det inre mitokondriella membranet.
komplex III
det tredje komplexet består av cytokrom b, ett annat Fe-s-protein, Rieske center (2FE-2s center) och cytokrom C-proteiner; detta komplex kallas också cytokrom oxidoreduktas. Cytokromproteiner har en protetisk hemgrupp., Hememolekylen liknar heme i hemoglobin, men den bär elektroner, inte syre. Som ett resultat reduceras järnjonen i sin kärna och oxideras när den passerar elektronerna, fluktuerar mellan olika oxidationstillstånd: Fe2+ (reducerad) och Fe3+ (oxiderad). Hemmolekylerna i cytokromerna har något olika egenskaper på grund av effekterna av de olika proteinerna som binder dem, vilket gör varje komplex. Komplex III pumpar protoner genom membranet och passerar dess elektroner till cytokrom C för transport till det fjärde komplexet av proteiner och enzymer., Cytokrom C är acceptorn för elektroner från Q; medan Q bär par elektroner kan Cytokrom c acceptera endast en åt gången.
komplex IV
det fjärde komplexet består av cytokromproteiner c, A och a3. Detta komplex innehåller två heme-grupper (en i var och en av cytokromerna A och a3) och tre kopparjoner (ett par CuA och en CuB i cytokrom a3). Cytokromerna håller en syremolekyl mycket tätt mellan järn – och kopparjoner tills syret är helt reducerat., Det reducerade syret plockar sedan upp två vätejoner från det omgivande mediet för att producera vatten (H2O). Avlägsnandet av vätejoner från systemet bidrar också till jongradienten som används vid kemiosmos.