Łańcuch oddechowy

Łańcuch oddechowy inaczej łańcuch transportu elektronów – zespół związków chemicznych uszeregowanych według wzrastających potencjałów oksydoredukcyjnych (jeden z etapów oddychania komórkowego).

Wprowadzenie

Funkcją łańcucha transportu elektronów i fosforylacji oksydacyjnej jest utlenianie NADH i FADH₂ oraz zatrzymywanie uwolnionej energii w cząsteczce ATP. U eukariontów transport elektronów i fosforylacja oksydacyjna zachodzą w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, u prokariontów zaś procesy te przebiegają w błonie komórkowej.

Transport elektronów z NADH

Elektrony są transportowane z NADH do atomów tlenu przez łańcuch transportu elektronów. NADH przenosi elektrony do dehydrogenazy NADH, dużego kompleksu białkowego zawierającego FMN i dwa typy centrów żelazowo-siarkowych (Fe-S) umieszczonych w białkach żelazowo-siarkowych. FMN przyjmuje elektrony przechodząc w FMNH2 i przekazuje je dalej do centrum Fe-S, gdzie atom żelaza odbiera i oddaje elektrony oscylując między stanem Fe³⁺ a stanem Fe²⁺.

Z dehydrogenazy NADH elektrony są przenoszone do ubichinonu (koenzym Q, CoQ), przekształcają go w ubichinol (czyli CoQH2) i przechodzą dalej do kompleksu III cytochromów bc1. Ten ostatni obejmuje cytochrom b i cytochrom c1, a także białko Fe-S.

Każdy cytochrom zawiera grupę hemową z umieszczonym w centrum atomem żelaza, który w trakcie przyjmowania elektronu przechodzi ze stanu Fe³⁺ do stanu Fe²⁺. Po oddaniu elektronu do następnego przenośnika atom żelaza powraca do stanu Fe³⁺. Kompleks cytochromów bc1 przenosi elektrony do cytochromu c, który z kolei przekazuje je do oksydazy cytochromowej, kompleksu IV zawierającego dwa cytochromy (cytochrom a i cytochrom a3), związane z dwoma atomami miedzi (odpowiednio Cu A i Cu B). Podczas przenoszenia elektronów atomy miedzi oscylują między stanem Cu²⁺ a stanem Cu⁺.

W końcu oksydaza cytochromowa przenosi 4 elektrony do tlenu cząsteczkowego, z utworzeniem dwóch cząsteczek wody. Uwolniona w wyniku tych procesów energia i atomy wodoru uczestniczą w chemiosmozie

Schemat łańcucha oddechowego

Bibliografia

• B.D.Hames, N.M.Hooper, Krótkie wykłady z biochemii.

Linki zewnętrzne

• Łańcuch oddechowy (en). www2.ufp.pt. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-10-14)].