Što je dišni lanac?
Dišni lanac zadnji je dio puta degradacije glukoze. Nakon što se šećer metabolizira u glikolizi i u citratnom ciklusu, respiratorni lanac ima funkciju regeneracije ekvivalenata redukcije (NADH + H + i FADH2) koji nastaju u tom procesu, čime se dobiva univerzalni izvor energije ATP (adenozin trifosfat). Poput citratnog ciklusa, i dišni lanac je lokaliziran u mitohondriji, koje se stoga nazivaju i "elektranama ćelije".
Dišni lanac sastoji se od pet enzimskih kompleksa koji su ugrađeni u unutarnju mitohondrijsku membranu. Prva dva enzimska kompleksa regeneriraju NADH + H + (ili FADH2) do NAD + (ili FAD). Tijekom oksidacije NADH + H +, četiri protona se transportiraju iz prostora matrice u intermembranski prostor.
Također se u sljedeća tri enzimska kompleksa po 2 protona pumpaju u intermembranski prostor. To stvara gradijent koncentracije koji se koristi za proizvodnju ATP. U tu svrhu protoni teku iz intermembranskog prostora kroz ATP sintazu natrag u prostor matrice.
Oslobođena energija koristi se za konačno stvaranje ATP iz ADP (adenozin difosfat) i fosfata. Daljnja zadaća respiratornog lanca je hvatanje elektrona nastalih oksidacijom redukcijskih ekvivalenata. To se postiže prijenosom elektrona na kisik. Kombinirajući elektrone, protone i kisik, tako se u četvrtom enzimskom kompleksu (citokrom c oksidaza) stvara normalna voda. To također objašnjava zašto se dišni lanac može nastaviti samo kada ima dovoljno kisika.
Koje zadatke imaju mitohondriji u staničnom disanju?
Mitohondriji su organele koje se javljaju samo u eukariotskim stanicama. Poznate su i kao "elektrane stanice", budući da se u njima odvija stanično disanje. Krajnji produkt staničnog disanja je ATP (adenozin trifosfat).
Ovo je univerzalni nosač energije, potreban u čitavom ljudskom organizmu. Preduvjet za stanično disanje je razdvajanje mitohondriji. To znači da u mitohondriju postoje odvojene reakcijske komore.
To se postiže unutarnjom i vanjskom membranom, tako da postoji intermembranski prostor i unutarnji matrični prostor. Tijekom respiratornog lanca protoni (ioni vodika, H +) prenose se u intermembranski prostor, što rezultira razlikom u koncentraciji protona. Ti protoni dolaze iz različitih ekvivalenata redukcije, poput NADH + H + i FADH2, koji se time regeneriraju u NAD + i FAD.
ATP sintaza je posljednji enzim u respiratornom lancu, gdje se na kraju proizvodi ATP. Potaknuti razlikom u koncentraciji, protoni teku iz intermembranskog prostora kroz ATP sintazu u prostor matrice. Ovaj tok pozitivnog naboja oslobađa energiju koja se koristi za proizvodnju ATP iz ADP (adenozin difosfata) i fosfata.
Mitohondriji su posebno pogodni za dišni lanac jer imaju dva reakcijska prostora zbog dvostruke membrane. Uz to, mnogi se metabolički putovi (glikoliza, citratni ciklus) koji daju početne tvari (NADH + H +, FADH2) za respiratorni lanac odvijaju u mitohondriju. Ova prostorna blizina predstavlja daljnju prednost i čini mitohondrije optimalnim mjestom za stanično disanje. Ovdje možete naučiti sve o respiratornom lancu
