Què és la cadena respiratòria?
La cadena respiratòria és l'última part de la via de degradació de la glucosa. Després de metabolitzar el sucre en glicòlisi i en el cicle del citrat, la cadena respiratòria té la funció de regenerar els equivalents de reducció (NADH + H + i FADH2) produïts en el procés, produint la font d’energia universal ATP (adenosina trifosfat). Igual que el cicle dels citrats, la cadena respiratòria es localitza al mitocòndries, que per tant també s’anomenen “centrals elèctriques de la cèl·lula”.
La cadena respiratòria està formada per cinc complexos enzimàtics que estan incrustats a la membrana mitocondrial interna. Els dos primers complexos enzimàtics regeneren cadascun NADH + H + (o FADH2) a NAD + (o FAD). Durant l'oxidació de NADH + H +, quatre protons es transporten des de l'espai matricial fins a l'espai intermembrana.
També en els següents tres complexos enzimàtics es bomben 2 protons cadascun a l'espai intermembrana. Això crea un gradient de concentració que s’utilitza per a la producció d’ATP. Amb aquest propòsit, els protons flueixen des de l’espai intermembrana a través d’una ATP sintasa de nou cap a l’espai matricial.
L’energia alliberada s’utilitza per produir finalment ATP a partir d’ADP (difosfat d’adenosina) i fosfat. Una altra tasca de la cadena respiratòria és capturar els electrons produïts per l'oxidació dels equivalents de reducció. Això s’aconsegueix transferint els electrons a l’oxigen. Combinant electrons, protons i oxigen, es produeix aigua normal al quart complex enzimàtic (citocrom c oxidasa). Això també explica per què la cadena respiratòria només pot procedir quan hi ha prou oxigen.
Quines tasques tenen els mitocondris en la respiració cel·lular?
Mitocòndries són orgànuls que només es produeixen a les cèl·lules eucariotes. També es coneixen com a "centrals elèctriques de la cèl·lula", ja que la respiració cel·lular hi té lloc. El producte final de la respiració cel·lular és l’ATP (adenosina trifosfat).
Es tracta d’un portador d’energia universal, que es necessita en tot l’organisme humà. Un requisit previ per a la respiració cel·lular és la compartimentació de la mitocòndries. Això significa que hi ha càmeres de reacció separades al mitocondri.
Això s’aconsegueix mitjançant una membrana externa i interna, de manera que hi ha un espai intermembrana i un espai de matriu interior. En el curs de la cadena respiratòria, els protons (ions d’hidrogen, H +) es transporten a l’espai intermembrana, donant lloc a una diferència en la concentració de protons. Aquests protons provenen de diferents equivalents de reducció, com NADH + H + i FADH2, que es regeneren per tant a NAD + i FAD.
L’ATP sintasa és l’últim enzim de la cadena respiratòria, on finalment es produeix ATP. Impulsats per la diferència de concentració, els protons flueixen des de l’espai intermembrana a través de l’ATP sintasa cap a l’espai matricial. Aquest flux de càrrega positiva allibera energia que s’utilitza per produir ATP a partir d’ADP (difosfat d’adenosina) i fosfat.
Els mitocondris són especialment adequats per a la cadena respiratòria perquè tenen dos espais de reacció a causa de la doble membrana. A més, al mitocondri es produeixen moltes vies metabòliques (glicòlisi, cicle del citrat) que proporcionen els materials de partida (NADH + H +, FADH2) per a la cadena respiratòria. Aquesta proximitat espacial representa un avantatge addicional i fa dels mitocondris el lloc òptim per a la respiració cel·lular. Aquí podeu aprendre tot sobre la cadena respiratòria
Tots els articles d'aquesta sèrie:
