Dýchací řetězec

Většina heterotrofních organismů získává hlavní podíl energie (cca 90 %) během procesu dýchání, tento proces se skládá z vlastního transportu elektronů - dýchací (respirační) řetězec a spřaženého děje - výroby ATP - oxidační fosforylace.

Dýchací řetězec je metabolický děj, kdy se předávají systémem oxidoreduktáz elektrony atomových vodíků (odebraných organickým nebo anorganickým substrátům) na akceptory anorganické povahy (O₂, sloučeniny dusíku nebo síry).

Oxidoreduktázy savčích dýchacích řetězců jsou uspořádány do 4 kotvených enzymových komplexů a 2 mobilních přenašečů.

Většina atomů vodíku vstupuje do dýchacího řetězce prostřednictvím pyridinového koenzymu (NADH + H⁺) na 1. kotvený komplex - NADH-Q-oxidoreduktáza (prostetické skupiny - FMN, FeS-protein).

Některé atomy vodíku vstupují do dýchacího řetězce prostřednictvím FADH₂ na 2. kotvený komplex. Z obou komplexů přecházejí elektrony na 1. mobilní přenašeč - ubichinon (koenzym Q, CoQ). Vlivem protonů se koenzym Q redukuje na hydrochinon a při reoxidaci předává koenzym Q elektrony na 3. kotvený komplex (cytochromreduktáza) - cytochrom b a c₁, FeS-protein. Z něj přecházejí elektrony na 2. mobilní přenašeč - cytochrom c (cyt c). Koncový článek dýchacího řetězce tvoří 4. kotvený komplex (cytochromoxidáza) - cytochrom a a a₃. Z něj přecházejí elektrony na molekulu O₂ za vzniku iontu O^2-, který reaguje se dvěma protony za vzniku vody. Přísun kyslíku zajišťují dýchací barviva (respirační pigmenty) - krevní chromoproteiny.

Schéma: dýchací řetězec

Na 3 místech řetězce se uvolňuje dostatečné množství energie pro vznik ATP z ADP a P_i.

Z energetického hlediska je dýchací řetězec nejdůležitější děj aerobního katabolismu a tvoří jeho konečnou fázi. Dýchací řetězec je lokalizován v mitochondriích, které jsou součástí všech aerobních buněk. Multienzymová jednotka dýchacího řetězce je spolu s enzymovým komplexem pro spřaženou oxidační fosforylaci uložena v lipidové dvojvrstvě vnitřní membrány mitochondrie.

Literatura

Z.Vodrážka: Biochemie. Academia, Praha 1992.

Karlson, Gerok, Gross: Pathobiochemie. Academia, Praha 1987.

Další informace:

Karolína Pešková