Електрон-транспортна верига: Разлика между версии

'''Елктрон-транспортната система (ЕТС)''' е верига от редокс системи, при която трансфератрансферът на [[електрон]]и между електронен донор (като [[НАД]]Н) и електронен акцептор (като [[кислород|O₂]]) е спрегнат с трансфер на [[протон|H⁺ йони]] (протони) през клетъчна мембранна структура. Полученият при розитози трансфер [[електрохимичен градиент|електрохимичен протонен градиент]] се използва за генерирането на химична енергия под формата на [[АТФ]]. ЕТВЕлектрон-транспортите вериги са клетъчните механизми, позволяващи използването на енергията от слънчевата светлина при процеса [[фотосинтеза]], както и енергията на химичните вещества чрез [[окислително-редукционни процеси|редокс]] реакции, като окислението на въглехидрати ([[клетъчно дишане]]).

В [[хлороплас]]ите светлината задвижва трансформирането на [[вода]]та в [[кислород]] и [[НАДФ|НАДФ⁺]] до НАДФН с трансфер на H⁺ йони през [[тилакоидна мембрана|тилакоидните мембрани]]. В [[митохондрия|митохондриите]], кислородакислородът се редуцира до вода, а НАДН се окислява до НАД⁺, както и [[янтарна киселина|сукцинат]] до [[фумарова киселина|фумарат]], донирайкиотдавайки протон. ЕТВ е мястото с най-много „изтърване“„изпускане“ на електрони към кислородкислорода, при което се получава [[супероксид]] и това води до състояние на [[оксидативен стрес]].

ЕТВ се състоят от пространствено разделени серии от редокс реакции, при които електроните се пренасят от донорната към акцепторната молекула. Движещата сила за тези реакции е [[свободна енергия на Гибс|свободната енергия на Гибс]] на реактантите и продуктите. Свободната енергия на Гибс е тази енергия, която може да бъде „впрегната“ да върши работа. Всички реакции, протичащи с намаление на свободната енергия в системата, са спонтанни.

Функцията на ЕТВ е да генерират трансмембранен протонен електрохимичен градиент, в резултат на окислително-редукционните реакции.<ref>{{cite book | last = Murray | first = Robert K. | authorlink = | coauthors = Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell | title = Harper's Illustrated Biochemistry | publisher = Lange Medical Books/ MgGraw Hill | date = 2003 | location = New York, NY | pages = 96 | url = http://books.google.com/books?id=OJ7wAAAAMAAJ&dq=bibliogroup:%22HARPER%27S+BIOCHEMISTRY%22&ei=YwSjS8-OIYPYlQSJp93vBw&cd=2 | doi = | id = | isbn = 0-07-121766-5 }}</ref> Когато протоните се връщат обратно през мембраната, те извършват механична работа (например задвижват бактериалното [[камшиче]]). [[АТФ синтаза|АТФ-синтаза]]та, високо консервативен ензим сред трите домена на живота, трансформира тази механична в химична енергия, синтезирайки [[АТФ]],<ref>{{cite book | last = Karp | first = Gerald | authorlink = | coauthors = | title = Cell and Molecular Biology (5th edition) | publisher = John Wiley & Sons | date = 2008 | location = Hoboken, NJ | pages = 194 | url = http://books.google.com/books?ei=IwGjS5T1MI2EkASTj_D6Bw&cd=5&id=-dBqAAAAMAAJ&dq=cell+molecular+biology+%22proton+gradient%22&q=%22translocation+of+protons+by+these+electron+transporting+complexes+establishes+the+proton+gradient%22#search_anchor | doi = | id = | isbn = 10-0-470-04217-6 }}</ref>, които от своя страна захранва повечето клетъчни дейности.

Повечето [[еукариот]]ни клетки имат [[митохондрия|митохондрии]], които генерират АТФ от продуктите на [[цикъл на Кребс|цикълa на Кребс]], окислението на мастните киселини и окислението на аминокиселините. При този процес във вътрешната митохондриална мембрана, електроните от НАДН и сукцинат минават по ЕТВ до кислород, който се редуцира до вода. ЕТВта се състои от серия от ензимни донори и акцептори на електрони. Всеки електронен донор подава електроните на по-електроотрицателен акцептор, който на свой ред ги предава на следващия акцептор. Така процесът продължава, докато електроните не достигнат до кислорода - крайния, най-електоотрицателен акцептор на ЕТВ. Преминаването на електроните от донор на акцептор освобождава енергия, която се използва за генерирането на протонен потенциал през вътрешната митохондриална мембрана, чрез „изпомпването“ на протони в междумембранното пространство. По този начин се създава термодинамично състояние с потенциала да извършва работа. Целият този процес се обозначава като [[окислително фосфорилиране]], тъй като АДТ се фосфорилира до АТФ, използвайки енергията от окислението на водорода в много стъпки.

Понякога част от електроните не минават по целия път на ЕТВ, а изтичат директно към кислорода, при което се образува [[свободен радикал]] [[супероксид]] (супероксиден анионрадикал), високо реактивнависокореактивна молекула, която предизвиква [[оксидативен стрес]] и е отговорна за редица заболявания, както и отчасти за процеса на [[стареене]].

В окислителното фосфорилиране, електроните се прехвърлят от високо-енергиенвисокоенергиен донор на електрони (напр. НАДН), към акцептор на електрони (например, O₂) чрез електрон-транспортна верига. При фотофосфорилирането, енергията на слънчевата светлина се използва за създаване на високо-енергийнивисокоенергийни електронни донори и акцептори на електрони. Електроните след това се прехвърлят от донора до акцептор чрез друга електрон-транспортна верига.

ФотосинтетичниФотосинтетичните електронтранспортни- вериги имат много сходства с оксидативните вериги. Те използват мобилни, липидо-разтворими преносители (хинони) и мобилни, разтворими във вода преносители (цитохроми и т.н.). Те също съдържат протонна помпа. Забележително е, че на протонната помпа във всички фотосинтетични вериги прилича на митохондриалния Комплекс III.