Què és la cadena respiratòria?

definició

La cadena respiratòria és un procés de producció d’energia a les cèl·lules del nostre cos. Està connectat al cicle del citrat i és l’últim pas en la descomposició del sucre, els greixos i els greixos proteïnes. La cadena respiratòria es troba a la membrana interna del mitocòndries.

A la cadena respiratòria, els equivalents de reducció (NADH + H + i FADH2) que s’han format mentrestant s’oxiden de nou (es desprenen electrons), cosa que permet establir un gradient de protons. Finalment s’utilitza per formar el portador d’energia universal ATP (adenosina trifosfat). També es necessita oxigen perquè la cadena respiratòria funcioni completament.

Seqüència de la cadena respiratòria

La cadena respiratòria està integrada a la membrana mitocondrial interna i està formada per un total de cinc complexos enzimàtics. Segueix el cicle de citrat en què es formen els equivalents de reducció NADH + H + i FADH2. Mentrestant, aquests equivalents de reducció emmagatzemen energia i es tornen a oxidar a la cadena respiratòria.

Aquest procés té lloc als dos primers complexos enzimàtics de la cadena respiratòria. Complex 1: NADH + H + arriba al primer complex (NADH-ubiquinona oxidoreductasa) i desprèn dos electrons. Al mateix temps, es bomben 4 protons des de l’espai matricial a l’espai intermembrana.

Complex 2: FADH2 desprèn els seus dos electrons al segon complex enzimàtic (succinat-ubiquinona oxidoreductasa), però cap protó entra a l’espai intermembrana. Complex 3: els electrons alliberats es transfereixen al tercer complex enzimàtic (ubiquinona citocrom c oxidoreductasa), on es bomben altres 2 protons des de l’espai matricial a l’espai intermembrana. Complex 4: Finalment, els electrons arriben al quart complex (citocrom-c-oxidoreductasa).

Aquí els electrons es transfereixen a l’oxigen (O2), de manera que amb dos protons addicionals es forma aigua (H2O). D'aquesta manera, 2 protons entren de nou a l'espai intermembrana. Complex 5: ara s’han bombat un total de vuit protons des de l’espai matricial a l’espai intermembrana.

El requisit previ bàsic per a la cadena de transport d’electrons és l’electronegativitat creixent del complex enzimàtic. Això significa que la capacitat dels complexos enzimàtics per atraure electrons negatius es fa cada vegada més forta. A més del primer producte final, l’aigua, es va establir un gradient de protons a l’espai intermembrana per la cadena respiratòria.

En aquest espai s’emmagatzema energia que s’utilitza per acumular ATP (adenosina trifosfat). Aquesta és la tasca del cinquè i últim complex enzimàtic (ATP sintasa). El cinquè complex abasta la membrana mitocondrial com un túnel.

A través d’aquest túnel, impulsat per la diferència de concentració, els protons flueixen de nou a l’espai matricial. D’aquesta manera, l’ADP (difosfat d’adenosina) i el fosfat inorgànic es converteixen en ATP, que està disponible per a tot l’organisme. La bomba de protons és el cinquè i últim complex enzimàtic de la cadena respiratòria.

A través d’ella, els protons flueixen des de l’espai intermembrana cap a l’espai matricial. Això només és possible gràcies a la diferència de concentració establerta prèviament entre els dos espais de reacció. L’energia emmagatzemada en el gradient de protons s’utilitza per sintetitzar ATP (adenosina trifosfat) a partir de fosfat i ADP. L'ATP és el portador d'energia universal del nostre cos i és essencial per a un gran nombre de reaccions. Atès que es genera a la bomba de protons, això també es coneix com ATP sintasa.