Regulace dýchacího řetězce
a aerobní fosforylace
Produkce ATP se musí neustále podřizovat potřebám buňky. Adenylátová hotovost buňky je konstantní, mění se jen poměr zastoupení ATP, ADP a AMP. Celkové množství těchto koenzymů v buňce je velmi malé, proto se spotřebované ATP musí neustále doplňovat opětovnou fosforylací AMP a ADP. ATP-syntáza využívá k tvorbě ATP fosfát a ADP. Pokud není přítomno dostatečné množství ADP, nemůže syntéza ATP probíhat. Tímto mechanismem je propojena spotřeba ATP s jeho syntézou (tj. pokud není ATP spotřebováváno za tvorby ADP, není dostatek ADP k opětovné resyntéze ATP).
Vzhledem k návaznosti aerobní fosforylace na reakce dýchacího řetězce je dalším regulačním mechanismem tzv. respirační kontrola: vliv poměru NADH / NAD+. Čím více NADH je reoxidováno v dýchacím řetězci (reoxidace závisí na dostupnosti kyslíku jako konečného akceptoru elektronů), tím větší gradient koncentrace protonů se vytvoří mezi matrix mitochondrie a intermembránovým prostorem, který je hnací silou pro syntézu ATP cestou aerobní fosforylace. NADH vzniká při oxidaci živin a jeho vznik je tak propojen s tvorbou ATP, tj. uložením energie živin ve formě této makroergické sloučeniny.
Tvorbu ATP aerobní fosforylací nepřímo inhibují tzv. uncoupling proteiny (odpřahovače dýchacího řetězce a aerobní fosforylace), které snižují protonový gradient na vnitřní mitochondriální membráně (např. termogenin hnědé tukové tkáně).
Literatura:
Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical
Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997.
ISBN 0‑471‑15451‑2
Koolman, J.; Röhm, K., H.: Color Atlas of Biochemistry.
Thieme, Stuttgard, 1996. ISBN 3-13-100371-5
Další informace:
Vladimíra Kvasnicová (květen 2004)