Dýchací reťazec

O fyziologickom procese pozri dýchanie.

Dýchací reťazec je metabolická dráha, v ktorom dochádza k oxidácii koenzýmov a redukcii kyslíka na vodu za účelom zisku energie v podobe adenozíntrifosfátu (ATP).

Definícia

Proces, pri ktorom sa oxidujú organické zlúčeniny na výsledné produkty s nízkym energetickým obsahom (prevažne na oxid uhličitý) za vzniku adenozín-5'-trifosfátu (ATP), sa všeobecne označuje ako dýchanie. Tento proces by nemal byť zamieňaný s fyziologickým dýchaním, teda výmenou kyslíku a oxidu uhličitého medzi tkanivom a okolitým prostredím. Podľa novších definícií je dýchanie obmedzené len na tie disimilačné procesy, pri ktorých sa organický materiál úplne rozloží na anorganické výsledné produkty (vodu a oxid uhličitý) s nízkym obsahom energie za uvoľnenia veľkého množstva energie. Disimilačné procesy, pri ktorých sa organický materiál rozloží len neúplne a vyskytujú sa teda výsledné produkty s relatívne vyšším obsahom energie, sa nazývajú kvasenie.^{[chýba zdroj]}

Keďže sa pri tomto procese najčastejšie substrátový vodík postupne prenáša na terminálne elektrónové akceptory, spravidla na kyslík, je dýchanie zvyčajne spojené s výmenou plynov medzi organizmom a vonkajším prostredím, čo vedie k tomu, že sa kyslík zo vzduchu dostane na miesta biologickej oxidácie a vzniknutý oxid uhličitý sa dostane do vonkajšieho prostredia.^{[chýba zdroj]}

Zloženie

Dýchací reťazec je zložený z dvoch častí:

• elektrónový transportný reťazec alebo terminálna oxidácia – sústava niekoľkých proteínov, v ktorých dochádza k oxidácii koenzýmov a redukcii kyslíka na vodu
• oxidatívna fosforylácia – syntéza ATP

Obidve časti dýchacieho reťazca sa nachádzajú na vnútornej strane mirochondriálnej membrány.

Elektrónový transportný reťazec

Do elektrónového transportného reťazca vstupujú redukované koenzýmy NADH a FADH₂, ktoré sa oxidujú na NAD a FAD. Odovzdávajú atómy vodíka enzýmom tohto reťazca, ktorý ich postupne presúva ďalej a nakoniec mimo matrix mitochondrie. Takto sa ustavuje rozdiel koncentrácie protónov na stranách membrány, čo potom využíva druhá časť reťazca.

Oxidatívna fosforylácia

Druhou časťou dýchacieho reťazca je oxidatívna fosforylácia, ktorá využíva enzým ATP syntázu a koncentračný gradient protónov vytvorený pomocou elektrónového transportného reťazca. ATP syntáza prepúšťa protóny z jednej strany membrány na druhú a využíva tento proces na syntézu ATP. ATP sa potom v bunke využíva ako zdroj energie pre mnohé reakcie.

Referencie

Chemický portál