A légzési lánc az elnevezés az elektronátviteli lépések kaszkádjának (redox reakciók) szinte az összes élő szervezet sejtjeinek anyagcseréjében. A légzési lánc végén, amely a mitokondrium, a cellák erőművei, ATP (adenozin trifoszfát) és víz (H2O) képződik. Az ATP tartalmazza a rövid távokon szállítható, konzervált energiát, amely a légzőszervi láncból származik, és elérhető endoterm vagy energiaigényes anyagcsere folyamatokhoz.
Mi a légzési lánc?
ATP és víz évben fellépő légzési lánc végén keletkeznek mitokondrium, a cellák erőművei. A sejtlégzés részeként a légzési lánc szekvenciális láncot foglal magában redox reakciók, elektronadományozó és -elfogadó reakciók, amelyeket katalitikusan vezérel enzimek. Az összességében rendkívül exoterm folyamat, amely megfelel a hidrogén nak nek víz (oxihidrogén reakció), különben termikusan tönkretenné a sejteket, vagy akár robbanást is okozna. A légzési lánc a belső membránban játszódik le mitokondrium négy egymást követő redox-komplexben: A következő szakaszba átvitt elektronok mindegyike felszabadítja energiájának egy részét. Ugyanakkor a mitokondrium belső és külső membránja (intermembrán tér) közötti térbe jutó protonok (H +) miatt protongradiens épül fel. A protonok a magas területről próbálnak vándorolni koncentráció az alacsony koncentrációjú területre - ebben az esetben a belső membránra. Ez csak az ATP-szintáz enzimmel, egy alagútfehérjével együtt működik. Az alagútfehérjén való áthaladás során a protonok energiát szabadítanak fel, amely az ADP oxidatív foszforilációja során ATP-vé alakul (adenozin difoszfát) és szervetlen foszfát. Az ATP mindenható energiahordozóként szolgál a test szinte minden energiafogyasztó anyagcsere-folyamatához. Ha az energiát felhasználják az anyagcsere folyamatokban, akkor az aot exoterm hasításával visszaalakul ADP-vé foszfát csoport.
Funkció és feladat
A légzési láncnak az a feladata és feladata, hogy a mitokondriumban is előforduló citrátciklussal együtt elegendő mennyiségben biztosítsa a test számára hasznos energiát. Végső soron az anyagcsoport élelmiszer-összetevőinek lebontási folyamatai szénhidrátok, zsírok és fehérjék vezet a légzési lánc degradációs folyamatainak utolsó részében, amelyben az élelmiszer-alkotórészekben található energiát energiával használható ATP formájában teszik elérhetővé a test számára. Az emberi anyagcsere fő előnye, hogy az élelmiszer-összetevőkben található kémiai energia nem kizárólag és ellenőrizhetetlenül alakul át hőenergiává, hanem ATP formájában tárolódik. Az ATP lehetővé teszi a test számára, hogy a tárolt energiát szükség szerint időbeli és térbeli szakaszos módon felhasználja. Szinte minden energiafogyasztó anyagcsere-folyamat támaszkodik az ATP-re, mint energiaszolgáltatóra. A légzési lánc négy úgynevezett komplexet (I, II, III, IV) foglal magában, valamint utolsó lépésként az ADP foszforilezése ATP -vé, amelyet egyes szerzők V komplexnek is neveznek. Mind az I, mind az II elektronlánc-láncban fontos szerepet játszanak az ubiquinonnal, a NAD / NADH-val (nikotinamid-adenin-dinukleotid) és a FAD-del (flavin-adenin-dinukleotid) kapcsolatos enzimkomplexek. A III és IV komplexben zajló folyamatok szintén az ubikinol vagy az oxidált ubikinon és a citokróm c-oxiddá oxidálódó citokróm c-oxidáz részvételével zajlanak. Ugyanabban az időben, oxigén 2 H + ion hozzáadásával vízzé (H2O) redukáljuk. A légzési lánc egyfajta nyílt ciklusnak tekinthető, amelyben az érintett enzimatikus katalizátorok folyamatosan regenerálódnak és újból beavatkoznak a metabolikus ciklusba. A biokatalizátorok tökéletes újrafeldolgozása miatt ez különösen energiatakarékos a szervezet anyagcseréje szempontjából, és különösen hatékony az erőforrások felhasználása szempontjából (enzimek) magában foglal.
Betegségek és betegségek
A légzési lánc magában foglalja az elektronátadások kaszkádját, amely számos anyagot és mindenekelőtt komplex enzimatikus folyamatokat foglal magában egyfajta biokatalitikus folyamatban. Ha ezeknek a folyamatoknak bármelyikét megzavarják, maga a légzési lánc is megszakadhat, vagy szélsőséges esetekben teljesen leállhat. Elvileg számos genetikai hiba is előfordulhat a kromoszóma-készletben, valamint genetikai hibák is kizárólag a külön mitokondriális DNS-t. Ha van mitokondriális genetikai hiba, az kizárólag az anyától származhat, mivel a hím különálló mitokondriális DNS-je kizárólag a sperma, amelyet azonban még mielőtt a sperma behatolna a petesejtbe, elutasítják és kiválasztják. A légzési lánc folyamán genetikailag meghatározott zavarokon túl szerzett zavarok is lehetségesek, amelyeket például a légzési lánc természetes vagy mesterséges inhibitorai okoznak. Számos olyan anyag ismert, amely egy meghatározott helyen gátolja a légzési láncot, így a légzési lánc teljesen megszakad, vagy csak nem megfelelően működik. Más anyagok úgynevezett szétkapcsolóként (protonoforokként) működnek, amelyek miatt az oxidációs lépések sokkal gyorsabban haladnak és vezet megnövekedettre oxigén igény. Itt is vannak természetes és mesterséges leválasztók. Néhány antibiotikumok a gombaölő szerek például gátlóként hatnak, amelyek közül néhány az I, II vagy III komplexeket támadja meg. A antibiotikum az oligomicin közvetlenül gátolja az ATP-szintáz folyamatát, ami csökkentett ATP-szintézist eredményez oxigén fogyasztás. A barna zsírszövet természetes leválasztóként is működik, amely az energiát ATP-n keresztül kitérő nélkül képes közvetlenül hővé alakítani. A légzési lánc diszfunkciója általában a teljesítmény csökkenésével, valamint gyakori vagy állandó megjelenésével jár fáradtság és fáradtság.
