Chuỗi hô hấp là gì?
Chuỗi hô hấp là phần cuối cùng của con đường phân hủy glucose. Sau khi đường được chuyển hóa trong quá trình đường phân và trong chu trình citrate, chuỗi hô hấp có chức năng tái tạo các chất khử tương đương (NADH + H + và FADH2) được tạo ra trong quá trình này, tạo ra nguồn năng lượng phổ quát ATP (adenosine triphosphate). Giống như chu trình citrate, chuỗi hô hấp được bản địa hóa trong mitochondria, do đó còn được gọi là “trạm phát điện của tế bào”.
Chuỗi hô hấp bao gồm năm phức hợp enzyme được gắn trong màng trong của ty thể. Hai phức hợp enzyme đầu tiên đều tái tạo NADH + H + (hoặc FADH2) thành NAD + (hoặc FAD). Trong quá trình oxy hóa NADH + H +, bốn proton được vận chuyển từ không gian ma trận đến không gian nội màng.
Cũng trong ba phức hợp enzyme sau đây, mỗi phức hợp 2 proton được bơm vào không gian giữa màng. Điều này tạo ra một gradient nồng độ được sử dụng để sản xuất ATP. Với mục đích này, các proton chảy từ không gian nội màng qua một ATP synthase trở lại không gian ma trận.
Năng lượng được giải phóng cuối cùng được sử dụng để tạo ra ATP từ ADP (adenosine diphosphate) và phosphate. Một nhiệm vụ khác của chuỗi hô hấp là thu nhận các điện tử được tạo ra bởi quá trình oxy hóa các chất khử tương đương. Điều này đạt được bằng cách chuyển các điện tử thành oxy. Bằng cách kết hợp các electron, proton và oxy, nước bình thường do đó được tạo ra ở phức hợp enzyme thứ tư (cytochrome c oxidase). Điều này cũng giải thích tại sao chuỗi hô hấp chỉ có thể tiến hành khi có đủ oxy.
Ti thể có những nhiệm vụ gì trong quá trình hô hấp tế bào?
Ti thể là bào quan chỉ xảy ra ở tế bào nhân thực. Chúng còn được gọi là “nhà máy điện của tế bào”, vì quá trình hô hấp của tế bào diễn ra trong chúng. Sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp tế bào là ATP (adenosine triphosphate).
Đây là một chất mang năng lượng phổ quát, cần thiết cho toàn bộ cơ thể con người. Điều kiện tiên quyết cho sự hô hấp của tế bào là sự phân chia của mitochondria. Điều này có nghĩa là có các ngăn phản ứng riêng biệt trong ti thể.
Điều này đạt được nhờ một màng bên trong và bên ngoài, do đó có một không gian giữa màng và một không gian ma trận bên trong. Trong quá trình của chuỗi hô hấp, các proton (ion hydro, H +) được vận chuyển vào không gian nội màng, dẫn đến sự khác biệt về nồng độ của proton. Các proton này đến từ các đương lượng khử khác nhau, chẳng hạn như NADH + H + và FADH2, do đó được tái sinh thành NAD + và FAD.
ATP synthase là enzym cuối cùng trong chuỗi hô hấp, nơi cuối cùng ATP được sản xuất. Được thúc đẩy bởi sự khác biệt về nồng độ, các proton chảy từ không gian nội màng qua ATP synthase vào không gian ma trận. Dòng điện tích dương này giải phóng năng lượng được sử dụng để sản xuất ATP từ ADP (adenosine diphosphate) và phosphate.
Ti thể đặc biệt phù hợp với chuỗi hô hấp vì chúng có hai không gian phản ứng do có màng kép. Ngoài ra, nhiều con đường trao đổi chất (đường phân, chu trình xitrat) cung cấp nguyên liệu ban đầu (NADH + H +, FADH2) cho chuỗi hô hấp diễn ra trong ti thể. Sự gần gũi về không gian này thể hiện một lợi thế hơn nữa và làm cho ty thể trở thành nơi tối ưu cho quá trình hô hấp của tế bào. Tại đây bạn có thể tìm hiểu mọi thứ về chuỗi hô hấp
Tất cả các bài trong loạt bài này:
