04c Respirační řetězec a oxidační fosforylace – význam a chemismus

• Význam: většina heterotrofních organismů takto získává asi 90% energie,
• energie potřebná ke tvorbě ATP je získána oxidací NADH (3 ATP) a FADH2 (2 ATP)

mitochondrie – lipidová dvojvrstva vnitřní membrány

• • komplex I – elektrony přeneseny z NADH, katalýza oxidace NADH pomocí koenzymu 1 (CoQ)
• • komplex II – katalýza oxidace FADH2 pomocí CoQ, neuvolní se však dost energie pro syntézu ATP, slouží jen k dodání elektronů do řetězce
• • komplex III – katalýza oxidace redukovaného CoQ pomocí cytochromu C (cytC)
• • komplex IV – katalýza oxidace redukovaného cytC molekulovým kyslíkem (konečný akceptor elektronů)

Mitchell 1961

teorie o spřažení dýchacího řetězce a oxidační fosforylace – při toku elektronů systémem oxidoreduktáz je z mitochondriálního matrix do mezimembránového prostoru přepumpováno v komplexech I, II a IV určité množství protonů a vzniká gradient pH (alkalizace vnitřku mitochondrie), protony jsou protonmotivní silou vtahovány zpět (pH gradient a membránový potenciál)

• na poměru ATP/ADP:
• nadbytek ADP znamená větší transport elektronů na kyslík a větší spotřebu kyslíku, při dostatku ATP běží dýchací řetězec naprázdno a uvolňuje se teplo k termoregulaci

= při reoxidaci NADH a FADH2 během transportu elektronů dochází k uvolňování energie a jejímu uskladnění v ATP

I, III a IV