Buňka 2.8 - Dýchací řetězec a tvorba ATP

Během oxidace glukózy se kyslík redukuje/oxiduje a uhlík redukuje/oxiduje + na co

Kyslík se redukuje (z 0 na -2) na vodu a uhlík se oxiduje (z 0 na +4) na CO2

Fáze oxidace glukózy v buňce

První fáze (přenos elektronů na přenašeče a tvorba CO2 - glykolýza, PDH, Krebsův cyklus)

Druhá fáze (přenos elektronů na kyslík a využití energie na tvorbu ATP - dýchací řetězec)

Dýchacímu řetězci se také říká _____________

Elektronový transportní řetězec (ETC)

Z čeho se skládá dýchací řetězec?

4 enzymové komplexy, koenzym Q a cytochrom c

Enzymové komplexy dýchacího řetězce jsou tvořené _________

Více proteinovými podjednotkami

Další názvy Komplexu IV

Cytochrom c oxidáza, Ferrocytochrom c dikyslík oxidoreduktáza

Funkce Komplexu IV

Přebírá elektrony z cytochromu c a předává je na kyslík

Cytochrom c + princip přenášení elektronů + kolik elektronů

Malý hemoprotein - hem obsahuje atom Fe, který přechází mezi Fe2+ a Fe3+, tím přenáší elektron - pouze jeden elektron

Kde se nachází cytomchrom c a jak je připevněn?

V intermembránovém prostoru mitochondrie a je připevněn ke vnitřní membráně elektrostaticky

Součástí Komplexu ___ jsou anorganické ionty kovů ____________, které jsou důležité pro ________

Komplexu IV, Fe+ a Cu+, důležité pro přenos elektronů do kyslíku

Kyanid inhibuje Komplex ___

Komplex IV

Obecně systematický název oxidoreduktáz

Donor elektronů + akceptor elektronů + oxidoreduktáza

Ferro-/Ferri- označuje oxidovanou formu cytochromu c

Ferri- (Fe3+ = ferric)

Ferro-/Ferri- označuje redukovanou formu cytochromu c

Ferro- (Fe2+ = ferrous)

Další názvy Komplexu III

Ubichinol ferricytochrom c reduktáza

Další názvy Komplexu II

Sukcinát dehydrogenáza

Další názvy Komplexu I

NADH oxidáza / NADH ubichinon oxidoreduktáza

Funkce Komplexu III

Přenos elektronů z CoQ na cytochrom c

Pro přenos elektronů v rámci Komplexu III je důležitý _________

FeS klaster

Kde se pohybuje CoQ a proč?

Pohyb uvnitř vnitřní mitochondriální membrány, jelikož je to malá hydrofobní molekula (pohybuje se mezi hydrofobní ocásky fosfolipidové membrány)

Oxidovaná a redukovaná forma CoQ

Ubichinon = oxidovaná forma

Ubichinol = redukovaná forma

Jaký druh CoQ se nachází u lidí + co to znamená

CoQ 10 - obsahuje 10 izoprenových jednotek

Kolik elektronů přenáší CoQ? + proč

Dva elektrony najednou - CoQ obsahuje dva kyslíky, které vážou současně H+

Elektrony přenášené CoQ mohou pocházet z:

Komplexu I, Komplexu II, ETF, ...

Funkce Komplexu I

Oxidace NADH na NAD+, elektrony cestují na CoQ

Kolik elektronů se uvolní při oxidaci NADH na NAD+?

2

Jak je zabudován Komplex II?

Zčásti zapuštěn do vnitřní mitochondriální membrány, zčásti komunikuje s matrix

Funkce Komplexu II + součástí jakého cyklu

Oxidace sukcinátu na fumarát - součást Krebsova cyklu

Elektrony z oxidace v rámci Komplexu II se naváží na _________ a přenesou se na __________

FAD -> FADH2, přenos na CoQ

Jak vzniká protonový gradient v mitochondriích?

Komplexy I, III a IV při přenosu elektronů pumpují protony z matrix do intermem.

To, že dochází během dýchacího řetězce dochází k oxidaci a redukci, je obecně umožněno ___________

Redoxním potenciálem

Proč protony neutíkají pryč skrz membránu mitochondrie?

Protože se nachází daleko od membrány v záhybech krist

Potenciálový rozdíl způsobený protonovým gradientem v mitochondriích je zhruba _________

-150 mV

Komplex I obsahuje ____ podjednotek

45

Pomocí čeho se dostávají elektrony z první reakce beta-oxidace na CoQ?

Pomocí ETFDH (electron-transfering-flavoprotein-dehydrogenase), který přebírá elektrony od ETF

Pomocí čeho se dostávají elektrony z NADH produkovaného glykolýzou v cytosolu do dýchacího řetězce? + proč

Pomocí GPDH (glycerol-3-fosfát dehydrogenáza) - protože mimomitochondriální NADH neprojde vnitřní membránou

ATP syntáza je/není součástí dýchacího řetězce

Není

Mechanismus ATP syntázy

Protonový kanál umožňuje průchod protonům z intermem. do matrix po koncentračním gradientu, při průchodu dochází k roztočení turbíny, která spojí ADP s fosfátem -> ATP

Jak se ATP vzniklá ATP syntázou dostává do cytosolu?

Výměnou za ADP

Bakteriální produkt, který inhibuje ATP syntázu

Oligomycin

ATP syntáza je inhibována nedostatkem __________

ADP, fosfátu, kyslíku

Proces v ATP syntáze se nazývá _________

Oxidativní fosforylace

Co jsou uncoupling proteiny? + příklad + využití u člověka

Proteiny, které přenáší protony z intermem. do matrix mitochondrií, čímž obchází ATP syntázu, produkuje se teplo - thermogenin (UCP1) v hnědé tukové tkáni - u novorozeňat tvorba tepla

Syntetické odpřahovače + příklad

Převáží protonu z intermem. do matrix - dinitrofenol

ATP syntáza má ___ podjednotek

10

Podstata makroergních sloučenin

Poměr reaktantů a produktů je udržován daleko od rovnováhy, tedy je vytvořeno více makroergních sloučenin, než by odpovídalo rovnováze

Vznik ATP substrátovou fosforylací

Vznik ATP z ADP pomocí energie z makroergních sloučenin