Респираторни ланац

Као што Респираторни ланац је каскада корака преноса електрона (редокс реакција) у метаболизму ћелија готово свих живих бића. На крају респираторног ланца, који се одвија у митохондријама, стварају се станице ћелија, АТП (аденосин трифосфат) и вода (Х2О). АТП садржи сачувану енергију која се може превозити на кратким раздаљинама, која долази из респираторног ланца и доступна је за ендотермичке, тј. Метаболичке процесе који захтијевају енергију.

Шта је респираторни ланац?

Респираторни ланац као део ћелијског дисања садржи ланац редокс реакција које се одвијају једна за другом, тј. Реакције донирања електрона и прихваћања електрона које се катализују катализују ензимима. Целокупни снажно егзотермни процес, који одговара сагоревању водоника у води (оксихидрогена реакција), у супротном би термички уништио ћелије или чак изазвао њихову експлозију.

Респираторни ланац се одвија у унутрашњој мембрани митохондрија у четири узастопна редокс-комплекса: електрони који су пребачени на следећи ниво одају део своје енергије. Истовремено се гради протонски градијент захваљујући протонима (Х +) који се ослобађају у простор између унутрашње и спољашње мембране (међуплочни простор) митохондрија. Протони покушавају да мигрирају из подручја високе концентрације у подручје ниске концентрације - у овом случају унутарње мембране.

Ово делује само у комбинацији са ензимом АТП синтазом, тунелинским протеинима. Током проласка кроз протеин из тунела, протони испуштају енергију, која се током оксидативне фосфорилације АДП (аденозин-дифосфат) и неорганског фосфата претвара у АТП. АТП служи као свемоћан носач енергије за готово све метаболичке процесе у тијелу који троше енергију. Када се енергија користи у метаболичким процесима, она се поново разграђује у АДП са егзотермним цепањем фосфатне групе.

Функција и задатак

Респираторни ланац има задатак и функцију, у вези са циклусом лимунске киселине који се такође одвија у митохондријама, да обезбеди телу довољно употребљиве енергије. Коначно, процеси распада прехрамбених састојака из група супстанци угљени хидрати, масти и протеини уливају се у респираторни ланац у последњем делу процеса распада, у коме се енергија садржана у састојцима хране ставља на располагање телу у облику енергетски корисног АТП-а.

Главна корист за људски метаболизам је та што се хемијска енергија садржана у компонентама хране не претвара искључиво и неконтролисано у топлотну енергију, већ се она складишти у облику АТП-а. АТП омогућава телу да користи сачувану енергију у различито време и на различитим местима, према потреби. Скоро сви метаболички процеси који троше енергију ослањају се на АТП као снабдевач енергијом.

Респираторни ланац садржи четири такозвана комплекса (И, ИИ, ИИИ, ИВ) и, као последњи корак, фосфорилацију АДП у АТП, који неки аутори називају и комплексом В. У два ланца преноса електрона И и ИИ ензимски комплекси у вези са убикиноном, НАД / НАДХ (никотинамид аденин динуклеотид) и ФАД (флавин аденин динуклеотид) играју важну улогу. Процеси у комплексима ИИИ и ИВ такође се одвијају уз учешће убиквинол или оксидоване убикинон и цитохром ц оксидазе, која оксидира у цитохром ц. Истовремено, кисеоник се смањује у води (Х2О) уз додавање 2 Х + јона.

Респираторни ланац се може посматрати као врста отвореног циклуса у којем се укључени ензимски катализатори регенеришу и поново интервенишу у материјалном циклусу. Показало се да је ово посебно енергетски ефикасно за метаболизам у телу и посебно ефикасно у погледу коришћења ресурса, због савршене рециклаже биокатализатора (ензима).

Болести и тегобе

Респираторни ланац садржи каскаду преноса електрона у којој су многе супстанце и, пре свега, сложени ензимски процеси укључени у неку врсту биокатализије. Ако је један од ових процеса поремећен, и сам респираторни ланац може бити поремећен или, у екстремним случајевима, потпуно застој.

У принципу, велики број генетских оштећења се такође може појавити у сету хромозома или, као и генетске оштећења, искључиво у одвојеној ДНК митохондрија. Ако постоји митохондријска генетска оштећења, она може доћи само од мајке, јер се човеков одвојени митохондријски ДНК налази само у репу сперме, који се пролива и излучује пре него што сперма продре у јаје.

Стечени поремећаји такође су могући поред генетски утврђених поремећаја у току дисајног ланца. Б. изазвани природним или вештачким инхибиторима респираторног ланца. Познате су бројне супстанце које инхибирају респираторни ланац у одређеној тачки тако да је респираторни ланац потпуно прекидан или функционише неадекватно. Остале супстанце делују као такозвани раздвајачи (протонофоре), који чине да кораци оксидације тече знатно брже и доводе до повећане потребе за кисеоником. И овде се налазе природни и вештачки одвојени елементи.

Као инхибитори з. Б. неки антибиотици и фунгициди који се користе, нпр. Т. напад на комплексе И, ИИ или ИИИ. Антибиотик олигомицин директно утиче на процес АТП синтазе, тако да долази до смањене синтезе АТП са смањеном потрошњом кисеоника. Смеђе масно ткиво делује и као природни раздвајач, који је у стању да претвори енергију директно у топлоту без проласка кроз АТП. Функционални поремећаји у респираторном ланцу обично се примећују смањеним перформансама и честим или сталним умором и исцрпљеношћу.