WEBVTT 00:00:01.082 --> 00:00:04.465 Po reakcjach glikolizy i cyklu Krebsa mamy do 00:00:04.465 --> 00:00:13.497 dyspozycji 10 cząsteczek NADH oraz 2 cząsteczki FADH2. 00:00:13.497 --> 00:00:16.661 Te związki zostaną wykorzystane w łańcuchu transportu elektronów, 00:00:16.722 --> 00:00:20.267 a na razie znajdują się matriks mitochondrialnej. 00:00:20.267 --> 00:00:22.413 Mówiłem też, że te związki zostaną wykorzystane w łańcuchu 00:00:22.413 --> 00:00:26.667 transportu elektronów do wytworzenia ATP. 00:00:26.667 --> 00:00:38.467 Na tym właśnie skupię się w tym filmiku - na łańcuchu transportu elektronów. 00:00:38.467 --> 00:00:42.000 Musicie sobie zdać sprawę, że chociaż już dużo wiemy o tych procesach, 00:00:42.000 --> 00:00:44.933 to niektóre zagadnienia są wciąż intensywnie badane. 00:00:44.933 --> 00:00:47.133 Naukowcy tworzą różne modele chemiczne, które 00:00:47.133 --> 00:00:50.067 później próbują udowodnić, ale to wszystko dzieje się 00:00:50.067 --> 00:00:51.443 w tak małej skali, że patrząc na dowody, 00:00:51.443 --> 00:00:55.148 nie zawsze bezpośrednie, można co najwyżej powiedzieć: 00:00:55.148 --> 00:00:58.000 "Prawdopodobnie to dzieje się tak". Większość procesów 00:00:58.000 --> 00:01:04.733 jest dobrze poznana, ale konkretne mechanizmy, na przykład, jak działają pewne białka, 00:01:04.733 --> 00:01:08.067 nie są w pełni zrozumiałe. Myślę, że warto sobie uświadomić, 00:01:08.067 --> 00:01:10.533 że w tej dziedzinie ciągle trwają badania, to jest właśnie współczesna nauka. 00:01:10.533 --> 00:01:12.133 A Wy możecie ją poznać. 00:01:12.133 --> 00:01:16.067 Generalnie chodzi o to, że cząsteczki NADH -- na nich się 00:01:16.067 --> 00:01:18.933 skupię -- z cząsteczkami FADH2 jest podobnie, 00:01:18.933 --> 00:01:22.267 ale ich elektrony są na trochę niższym poziomie energetycznym 00:01:22.267 --> 00:01:26.600 i nie pozwolą na syntezę tylu cząsteczek ATP co NADH. Każda cząsteczka NADH -- 00:01:26.600 --> 00:01:34.200 -- każda cząsteczka NADH pośrednio umożliwi syntezę 00:01:34.200 --> 00:01:37.733 trzech cząsteczek ATP, a każda 00:01:37.733 --> 00:01:43.600 cząsteczka FADH2, w bardzo wydajnej komórce, 00:01:43.600 --> 00:01:49.467 umożliwi syntezę dwóch cząsteczek ATP. 00:01:49.467 --> 00:01:52.200 Cząsteczka FADH umożliwia powstanie mniejszej liczby cząsteczek ATP, 00:01:52.200 --> 00:01:56.067 ponieważ jej elektrony, które wędrują przez łańcuch 00:01:56.067 --> 00:01:59.200 transportu elektronów, są na nieco niższym poziomie energetycznym 00:01:59.200 --> 00:02:01.333 niż elektrony w cząsteczkach NADH. 00:02:01.333 --> 00:02:05.261 Powiedziałem, że umożliwi pośrednio syntezę ATP. O co w tym właściwie chodzi? 00:02:05.307 --> 00:02:09.200 Kiedy cząsteczka NADH zostanie utleniona. 00:02:09.200 --> 00:02:13.000 Pamiętajcie - utlenianie to utrata elektronów 00:02:13.000 --> 00:02:17.600 albo atomów wodoru wraz z elektronami. 00:02:17.600 --> 00:02:20.200 Możemy zapisać równanie połówkowe utleniania NADH. 00:02:20.200 --> 00:02:22.867 W wyniku utlenienia, cząsteczka NADH rozpada się 00:02:22.867 --> 00:02:25.133 na cząsteczki NADplus, które możemy wykorzystać 00:02:25.133 --> 00:02:29.800 ponownie w cyklu Krebsa i glikolizie, 00:02:29.800 --> 00:02:33.400 cząsteczki NADplus oraz proton wodoru. 00:02:33.400 --> 00:02:36.533 Dodatni jon wodoru to po prostu proton. 00:02:36.533 --> 00:02:39.133 I jeszcze dwa elektrony. 00:02:39.133 --> 00:02:41.933 To jest reakcja utleniania cząsteczki NADH. 00:02:41.933 --> 00:02:45.200 Utlenianie NADH 00:02:45.200 --> 00:02:47.533 polega na utracie dwóch elektronów. 00:02:47.533 --> 00:02:50.620 Utlenianie to utrata elektronów (Oxidation Is Losing, Reduction Is Gaining). 00:02:50.620 --> 00:02:53.133 Utlenianie to utrata elektronów albo utrata atomów wodoru, 00:02:53.133 --> 00:02:55.933 których elektrony były przejmowane przez cząsteczkę NADplus. 00:02:55.933 --> 00:02:57.800 Utlenianie to któryś z tych przypadków. 00:02:57.800 --> 00:03:01.200 Ta reakcja to pierwszy etap łańcucha transportu elektronów. 00:03:01.200 --> 00:03:05.400 Wolne elektrony zostaną przetransportowe z cząsteczki NADH. 00:03:05.400 --> 00:03:11.733 Ostatni etap łańcucha to moment, w którym mamy dwa elektrony, 00:03:11.733 --> 00:03:14.533 to mogą być te same elektrony, 00:03:14.533 --> 00:03:18.800 dwa elektrony i dwa protony wodoru. 00:03:18.800 --> 00:03:20.667 Jeżeli się połączą, to dostaniemy oczywiście 00:03:20.667 --> 00:03:22.800 dwa atomy wodoru. 00:03:22.800 --> 00:03:24.933 Każdy z nich składa się z protonu i elektronu. 00:03:24.933 --> 00:03:27.733 Do tego mamy jeden atom tlenu, 00:03:27.733 --> 00:03:29.800 czyli połowę cząsteczki tlenu. 00:03:29.800 --> 00:03:32.667 1/2 O2 to to samo, co jeden atom tlenu. 00:03:32.667 --> 00:03:34.933 Z tego powstanie -- 00:03:34.933 --> 00:03:36.533 Jeśli mamy jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru, 00:03:36.533 --> 00:03:38.800 to powstanie cząsteczka wody. 00:03:38.800 --> 00:03:44.400 To jest dołączanie elektronów do tlenu, tlen dobiera elektrony. 00:03:44.400 --> 00:03:48.867 Zyskiwanie elektronów to redukcja (Reduction Is Gaining). 00:03:48.867 --> 00:03:54.940 Czyli to jest reakcja redukcji atomu tlenu z wytworzeniem cząsteczki wody. 00:03:54.940 --> 00:03:59.667 A to jest utlenianie cząsteczki NADH do cząsteczki NADplus. 00:03:59.667 --> 00:04:04.800 Elektrony, które zostają uwolnione z cąasteczki NADH, 00:04:04.800 --> 00:04:07.896 odłączone od cząsteczki NADH -- 00:04:07.896 --> 00:04:11.983 Kiedy znajdują się w cząsteczce NADH, są na wysokim poziomie energetycznym. 00:04:11.983 --> 00:04:14.733 Podczas łańcucha transportu elektronów, 00:04:14.733 --> 00:04:19.467 transportowane elektrony wędrują od jednego 00:04:19.467 --> 00:04:21.333 związku transportującego do drugiego. 00:04:21.333 --> 00:04:23.948 Kiedy elektrony wędrują od jednego związku do drugiego, 00:04:23.948 --> 00:04:26.800 wytracają swoją energię i przechodzą naniższe poziomy energetyczne. 00:04:26.800 --> 00:04:30.000 Nie będę omawiał szczegółowo związków transportujących. 00:04:30.000 --> 00:04:36.348 To na przykład koenzym Q czy cytochrom C. 00:04:36.348 --> 00:04:39.800 Ostatecznie elektrony trafiają tutaj 00:04:39.800 --> 00:04:44.333 i są zużywane do redukcji atomu tlenu z wytworzeniem cząsteczki wody. 00:04:44.333 --> 00:04:48.733 Za każdym razem, kiedy elektron przechodzi z wyższego poziomu energetycznego 00:04:48.733 --> 00:04:52.933 na niższy -- a to się właśnie dzieje podczas łańcucha transportu elektronów -- 00:04:52.933 --> 00:05:02.000 -- uwalnia energię. 00:05:02.000 --> 00:05:04.321 Energia jest uwalniana, kiedy elektron przechodzi na niższy poziom energetyczny. 00:05:04.321 --> 00:05:09.769 Elektrony w cząsteczce NADH były na wyższym poziomie energetycznym niż 00:05:09.769 --> 00:05:12.898 w cząsteczce koenzymu Q, więc uwolniły energię. Uwolnią ją też 00:05:12.898 --> 00:05:15.169 przechodząc do cząsteczki cytochromu C. 00:05:15.169 --> 00:05:21.667 Ta energia jest wykorzystywana do pompowania protonów przez błonę wewnętrzną mitochondrium. 00:05:21.667 --> 00:05:23.933 Brzmi to dosyć skomplikowanie, ale to są właśnie współczesnie rozwiązywane 00:05:23.933 --> 00:05:26.400 problemy badawcze, więc mają prawo tak brzmieć. 00:05:26.400 --> 00:05:35.946 Narysuję mitochondrium, żebyście wiedzieli, gdzie to się dzieje. 00:05:35.946 --> 00:05:38.000 To jest zewnętrzna błona mitochondrium. 00:05:38.000 --> 00:05:42.400 A wewnętrzna błona mitochondrium wygląda 00:05:42.400 --> 00:05:45.606 jakoś tak - widać grzebienie mitochondrialne 00:05:45.606 --> 00:05:48.667 Zrobię zbliżenie tej błony. 00:05:48.667 --> 00:05:52.667 Jeżeli interesowałby nas ten kawałek tutaj, 00:05:52.667 --> 00:05:56.467 jeżeli mam zrobić zbliżenie tego kawałka, to będzie ono wyglądało tak. 00:05:56.467 --> 00:06:00.513 Mamy fragment grzebienia mitochondrialnego - rysuję go w dużym powiększeniu, 00:06:00.513 --> 00:06:04.600 więc jest bardzo gruby. To ta sama zielona linia, teraz jest gruba. 00:06:04.600 --> 00:06:07.154 Wypełnię ją na zielono. 00:06:07.154 --> 00:06:10.000 Mamy też błonę zewnętrzną. 00:06:10.000 --> 00:06:13.900 To jest błona zewnętrzna, narysuję ją tutaj. 00:06:13.900 --> 00:06:17.207 Pokoloruję to. Nie musimy widzieć zewnętrznej strony błony zewnętrznej. 00:06:17.207 --> 00:06:21.400 Podstawa błony zewnętrznej jest tutaj, tu mamy przestrzeń międzybłonową. 00:06:21.400 --> 00:06:25.400 Z poprzedniego filmiku wiemy już, że w środku mitochondrium 00:06:25.400 --> 00:06:27.854 jest matriks. 00:06:27.854 --> 00:06:33.400 To w niej zachodzi cykl Krebsa i znajduje się dużo cząsteczek NADH. 00:06:33.400 --> 00:06:34.996 Właściwe cały NADH jest w matriks. 00:06:34.996 --> 00:06:39.200 Za każdym razem, kiedy cząsteczka NADH ulega utlenieniu 00:06:39.200 --> 00:06:43.867 do NADplus, uwolnione elektrony wędrują od jednej cząsteczki transportującej do drugiej. 00:06:43.867 --> 00:06:45.867 Te cząsteczki znajdują się w dużych kompleksach białkowych. 00:06:45.867 --> 00:06:47.828 Nie będę wchodził w szczegóły. 00:06:47.828 --> 00:06:49.455 Każdy z kompleksów białkowych 00:06:49.455 --> 00:06:54.094 rozciąga się - to jest kompleks białkowy, 00:06:54.094 --> 00:06:58.743 w którym zachodzi pierwsza reakcja utlenienia z uwolnieniem energii. 00:06:59.066 --> 00:07:01.263 Tu mamy kolejny kompleks białkowy, 00:07:01.263 --> 00:07:05.313 w którym zachodzi druga reakcja utleniania z uwolnieniem energii. 00:07:05.313 --> 00:07:08.597 Białka w kompleksach wykorzystują uwolnioną energię 00:07:08.597 --> 00:07:13.034 Do pompowania -- to może wydawać się bardzo skomplikowane -- 00:07:13.034 --> 00:07:17.294 do pompowania protonów wodoru do przestrzeni międzybłonowej. 00:07:17.294 --> 00:07:21.665 Białka pompują protony wodoru 00:07:21.665 --> 00:07:25.096 do przestrzeni międzybłonowej. 00:07:25.096 --> 00:07:27.292 Każda reakcja utlenienia, wiąże się z wypompowaniem 00:07:27.292 --> 00:07:29.496 konkretnej ilości protonów wodoru. 00:07:29.496 --> 00:07:31.767 Na końcu łańcucha transportu elektronów -- 00:07:31.767 --> 00:07:35.018 -- na razie śledzimy losy jednej pary elektronów -- 00:07:35.018 --> 00:07:37.799 kiedy przejdą z wysokiego poziomu energetycznego 00:07:37.799 --> 00:07:41.267 w cząsteczce NADH na niski poziom energetyczny 00:07:41.267 --> 00:07:45.517 w cząsteczce wody, dostarczają energii 00:07:45.517 --> 00:07:50.896 kompleksom białkowym, znajdującym się w wewnętrznej błonie mitochondrium. 00:07:50.896 --> 00:07:53.215 Ta energia służy do pompowania protonów wodoru 00:07:53.215 --> 00:07:56.036 z matriks do przestrzeni międzybłonowej. 00:07:56.036 --> 00:08:02.364 Produktem utleniania NADH, ostatecznie do cząsteczki wody, 00:08:02.364 --> 00:08:07.169 albo lepiej - utleniania cząsteczki NADH i redukcji atomu tlenu z powstaniem cząsteczki wody. 00:08:07.169 --> 00:08:09.271 Produktem tej reakcji nie jest jeszcze ATP. 00:08:09.271 --> 00:08:11.297 Na razie produktem jest różnica stężeń protonów 00:08:11.297 --> 00:08:18.016 między matriks a przestrzenią międzybłonową. 00:08:18.016 --> 00:08:20.569 Przestrzeń międzybłonowa staje się bardziej kwaśna. 00:08:20.569 --> 00:08:26.121 Kwasowość to wysokie stężenie protonów wodoru. 00:08:26.121 --> 00:08:33.354 Energia uwolniona podczas utleniania pozwala na wytworzenie gradientu protonów wodoru. 00:08:33.354 --> 00:08:40.557 Przestrzeń międzybłonowa staje się lekko kwaśna, a matriks - lekko zasadowa. 00:08:40.557 --> 00:08:42.969 Protony to cząsteczki naładowane dodatnio, 00:08:42.969 --> 00:08:49.540 więc powstaje też gradient ładunku (potencjał elektryczny) 00:08:49.540 --> 00:08:52.600 między matriks a przestrzenią międzybłonową. 00:08:52.600 --> 00:08:55.191 Matriks staje się lekko dodatnia, a przestrzeń międzybłonowa - lekko ujemna. 00:08:55.191 --> 00:08:57.642 Gradient protonów nie powstałby bez udziału energii. 00:08:57.642 --> 00:08:59.942 Jeśli przestrzeń międzybłonowa jest kwaśna i naładowana dodatnio, 00:08:59.942 --> 00:09:03.543 to nie napłynie do niej więcej protonów wodoru. 00:09:03.543 --> 00:09:06.010 Umożliwia to dopiero energia, pochodząca 00:09:06.010 --> 00:09:08.856 z przejścia elektronów z wysokiego poziomu energetycznego 00:09:08.856 --> 00:09:11.642 w cząsteczce NADH, ostatecznie do niskiego poziomu 00:09:11.642 --> 00:09:15.262 w cząsteczce wody. 00:09:15.262 --> 00:09:19.475 Czyli mamy do czynienia z wypompowywaniem protonów wodoru 00:09:19.475 --> 00:09:22.471 z matriks do przestrzeni międzybłonowej. 00:09:22.471 --> 00:09:24.829 Kiedy wytworzy się gradient stężeń i ładunków, 00:09:24.829 --> 00:09:30.010 protony chcą go wyrównać (wpłynąć z powrotem do matriks). 00:09:30.010 --> 00:09:33.263 To właśnie dzięki podróży powrotnej powstaje jest ATP. 00:09:33.263 --> 00:09:36.529 Mamy kolejne białko w w błonie wewnętrznej. 00:09:36.529 --> 00:09:43.231 To jest błona wewnętrzna, narysuję kolejne powiększenie. 00:09:43.231 --> 00:09:47.564 To jest błona wewnętrzna, fragment grzebienia. 00:09:47.564 --> 00:09:51.081 A w niej znajduje się specjalne białko, 00:09:51.081 --> 00:10:05.330 które nazywa się syntaza ATP. Za chwilę pokażę Wam lepszy rysunek. 00:10:05.330 --> 00:10:08.032 Pamiętajcie, że dzięki łańcuchowi transportu elektronów 00:10:08.032 --> 00:10:11.442 mamy tutaj wysokie stężenie protonów wodoru. 00:10:11.442 --> 00:10:15.683 Te protony chcą się dostać z powrotem do matriks 00:10:15.683 --> 00:10:21.365 i wyrównać stężenia i ładunek. 00:10:21.365 --> 00:10:23.581 Ale nie mogą, bo błona wewnętrzna jest 00:10:23.581 --> 00:10:24.928 dla nich nieprzepuszczalna. 00:10:24.928 --> 00:10:26.577 Musi więc istnieć jakaś specjalna droga dla protonów. 00:10:26.577 --> 00:10:30.479 Na zewnątrz przedostały się dzięki białkowym kompleksom, 00:10:30.479 --> 00:10:32.947 w których zachodziło utlenianie. 00:10:32.947 --> 00:10:34.851 A do matriks przenikną poprzez syntazę ATP. 00:10:34.851 --> 00:10:36.933 Protony trafią do matriks, a po drodze 00:10:36.933 --> 00:10:39.253 stanie się coś bardzo interesującego, 00:10:39.253 --> 00:10:41.096 co jest ciągle przedmiotem badań. 00:10:41.096 --> 00:10:42.500 Naukowcom wydaje się, że wiedzą, 00:10:42.500 --> 00:10:44.181 jak przebiega ten proces, 00:10:44.181 --> 00:10:45.696 ale nie mogą powiedzieć nic na pewno, 00:10:45.696 --> 00:10:47.216 bo nie mogą rozebrać tych białek 00:10:47.216 --> 00:10:48.937 i obserwować ich pracy, jak zrobiliby, powiedzmy, 00:10:48.937 --> 00:10:50.371 z zegarkiem. 00:10:50.371 --> 00:10:51.964 Białka są bardzo małe, muszą znajdować się w żywej komórce, 00:10:51.964 --> 00:10:53.305 w odpowiednich warunkach. 00:10:53.305 --> 00:10:56.033 Ciężko jest zobaczyć proton wodoru, 00:10:56.033 --> 00:10:58.596 bo to bardzo małe cząstki. Właściwie nie da się 00:10:58.596 --> 00:11:00.369 ich zobaczyć. 00:11:00.369 --> 00:11:03.169 Obecny model działania syntazy, zakłada, że 00:11:03.169 --> 00:11:07.070 w syntazie ATP, przez którą przechodzi proton, 00:11:07.070 --> 00:11:10.670 można wyróżnić obrotową podjednostkę (oś.) 00:11:10.670 --> 00:11:15.755 Mamy tutaj oś. Syntaza jest dużym białkiem. 00:11:15.755 --> 00:11:20.506 Poniżej mamy kolejny fragment syntazy ATP. 00:11:20.506 --> 00:11:25.575 To niesamowite, że ten sam mechanizm 00:11:25.575 --> 00:11:29.533 jest wykorzystywany przez wszystkie organizmy żywe. 00:11:29.533 --> 00:11:31.775 Nie tylko eukarionty, ale i prokariony, 00:11:31.775 --> 00:11:34.443 u których syntaza działa w błonie komórkowej. 00:11:34.443 --> 00:11:37.336 To świetny patent. 00:11:37.336 --> 00:11:39.654 Kiedy proton przechodzi przez syntazę -- 00:11:39.654 --> 00:11:42.276 wyobraźcie sobie wodę płynącą przez turbinę -- 00:11:42.276 --> 00:11:48.352 mechanicznie powoduje obrót osi. 00:11:48.352 --> 00:11:51.375 Tak wygląda współczesny model syntazy ATP. 00:11:51.375 --> 00:11:52.986 Jej oś wcale nie jest równa, 00:11:52.986 --> 00:11:56.852 ma złożoną budowę. 00:11:56.852 --> 00:12:04.004 Następny etap jest związany z cząsteczką ADP -- to jest część adeninowa, 00:12:04.004 --> 00:12:08.056 do niej są przyłączone dwie grupy fosforanowe -- 00:12:08.056 --> 00:12:11.418 cząsteczka ADP i jakaś dodatkowa reszta fosforanowa 00:12:11.418 --> 00:12:14.604 przyłączą się do dolnej podjednostki syntazy ATP. 00:12:14.604 --> 00:12:17.178 Mamy więc cząsteczkę ADP i resztę fosforanową 00:12:17.178 --> 00:12:19.027 na jednej podjednostce syntazy ATP. 00:12:19.027 --> 00:12:22.907 Kiedy wewnętrzna oś się obraca, to ponieważ 00:12:22.907 --> 00:12:28.893 jest niesymetryczna i ma nierówno rozłożony ładunek, 00:12:28.893 --> 00:12:33.847 zacznie oddziaływać z dolną podjednostką syntazy. 00:12:33.847 --> 00:12:40.950 Wpływ mechaniczny i elektryczny osi, 00:12:40.950 --> 00:12:43.313 spowoduje, że dolna podjednostka zmieni kształt, 00:12:43.313 --> 00:12:47.536 co umożliwi połączenie ADP i reszty fosforanowej. 00:12:47.536 --> 00:12:50.643 Dzięki temu powstanie cząsteczka ATP. 00:12:50.643 --> 00:12:51.855 Obecnie uważa się, że ten proces odbywa sie 00:12:51.855 --> 00:12:53.997 jednocześnie w trzech miejscach na dolnej podjednostce. 00:12:53.997 --> 00:12:56.315 czyli trzy cząsteczki ADP jednocześnie łączą się z resztami fosforanowymi, 00:12:56.315 --> 00:13:03.951 dzięki obrotowi wewnętrznej podjednostki (osi)syntazy. 00:13:03.951 --> 00:13:08.047 Obrót osi powoduje zmiany kształtu dolnej podjednostki, 00:13:08.047 --> 00:13:12.871 na której znajdują się cząsteczki ADP i reszty fosforanowe. 00:13:12.871 --> 00:13:14.460 Oś syntazy obraca się dzięki wyrównywaniu 00:13:14.460 --> 00:13:16.830 się gradientu stężeń i ładunków protonów. 00:13:16.830 --> 00:13:20.142 Obrót osi to zmiany kształtu dolnej podjednostki. 00:13:20.142 --> 00:13:24.301 Cząsteczki ADP i reszty fosforanowe zbliżają się do siebie. 00:13:24.301 --> 00:13:27.568 Zaczęliśmy od 10 cząsteczek NADH, 00:13:27.568 --> 00:13:30.283 które dostarczają wystarczająco dużo energii, 00:13:30.283 --> 00:13:33.015 wystarczająco dużo protonów trafia do przestrzeni międzybłonowej, 00:13:33.015 --> 00:13:39.432 że "motor" syntazy ATP utworzy, 00:13:39.432 --> 00:13:42.337 wiadomo to na podstawie obserwacji, 00:13:42.337 --> 00:13:46.803 3 cząsteczki ATP na jedną cząsteczkę NADH 00:13:46.803 --> 00:13:49.751 oraz 2 cząsteczki ATP na jedną cząsteczkę FADH2. 00:13:49.751 --> 00:13:54.238 Ale to sytuacja idealna, a mogą pojawić się 00:13:54.238 --> 00:13:56.205 wycieki elektronów, nie wszytskie elektrony zostaną przechwycone 00:13:56.205 --> 00:14:02.000 albo niektóre elektrony mogą przeskoczyć jakieś etapy łańcucha transportu 00:14:02.000 --> 00:14:03.772 i część energi zostanie utracona. 00:14:03.772 --> 00:14:06.269 Ten proces nie zawsze jest w pełni efektywny. 00:14:06.269 --> 00:14:10.191 Syntaza ATP znajduje się na wewnętrznej błonie mitochondrium. 00:14:10.191 --> 00:14:15.777 To jest model budowy cząsteczki syntazy ATP. 00:14:15.777 --> 00:14:22.337 To jest syntaza ATP. 00:14:22.337 --> 00:14:32.909 Dolna i górna podjednostka są nieruchomymi elementami cząsteczki. 00:14:32.909 --> 00:14:34.994 Proton wodoru przechodzi z matriks do przestrzeni międzybłonowej. 00:14:34.994 --> 00:14:36.038 To powoduje obrót wewnętrznej podjednostki - osi. 00:14:36.038 --> 00:14:39.159 Podczas obrotu osi, cząsteczka ADP i reszta fosforanowa, 00:14:39.159 --> 00:14:43.324 znajdujące się na dolnej podjednostce, 00:14:43.324 --> 00:14:45.375 zostają ze sobą zetknięte. 00:14:45.375 --> 00:14:48.740 Do tego, żeby się połączyły, potrzeba jest energia, 00:14:48.740 --> 00:14:50.389 ale wcześniej zbliżają się do siebie, 00:14:50.389 --> 00:14:52.369 dzięki zmianie struktury dolnej podjednostki, 00:14:52.369 --> 00:14:54.321 spowodowanej obrotem osi. 00:14:54.321 --> 00:14:56.224 Obrót osi jest możliwy dzięki energii 00:14:56.224 --> 00:14:57.656 powstałej podczas wyrównywania 00:14:57.656 --> 00:14:58.579 stężeń protonów wodoru. 00:14:58.579 --> 00:15:00.125 Nie wiem, jak dokładnie przebiega ten proces, 00:15:00.125 --> 00:15:02.527 ale wyobrażam sobie, że to działa 00:15:02.527 --> 00:15:10.639 jak wiatrak albo turbina wodna. 00:15:10.639 --> 00:15:13.346 Jeśli mamy taką strukturę, 00:15:13.346 --> 00:15:15.446 nie wiem, czy tak właśnie wygląda to białko, 00:15:15.446 --> 00:15:17.810 to jeśli coś będzie tu przepływać, 00:15:17.810 --> 00:15:20.723 to obróci tę oś. 00:15:20.723 --> 00:15:22.475 Żeby zmienić kąt obrotu, trzeba być trochę 00:15:22.475 --> 00:15:24.180 bardziej pomysłowym. 00:15:24.180 --> 00:15:26.181 Naukowcy ciągle starają się zrozumieć 00:15:26.181 --> 00:15:27.896 mechanizm działania syntaza ATP, 00:15:27.896 --> 00:15:29.392 na coraz dokładniejszym poziomie. 00:15:29.392 --> 00:15:30.626 Ale na nasze potrzeby, 00:15:30.626 --> 00:15:33.964 na potrzeby kursu dla początkujących, 00:15:33.964 --> 00:15:35.807 wystarczy zapamiętać, że podczas 00:15:35.807 --> 00:15:36.815 łańcucha transportu elektronów 00:15:36.815 --> 00:15:38.582 zachodzą dwie rzeczy -- 00:15:38.582 --> 00:15:40.831 elektrony z cząsteczek NADH i FADH2 00:15:40.831 --> 00:15:46.016 trafiają ostatecznie na atom tlenu i go redukują. 00:15:46.016 --> 00:15:48.721 Podczas wędrówki z jednej cząsteczki transportującej 00:15:48.721 --> 00:15:49.662 na drugą, uwalniana jest energia, 00:15:49.662 --> 00:15:52.084 bo elektrony przechodzą z wyższego poziomu 00:15:52.084 --> 00:15:53.609 energetycznego na niższy. 00:15:53.609 --> 00:15:55.192 Ta energia jest wykorzystywana 00:15:55.192 --> 00:15:57.142 do pompowania protonów do przestrzeni 00:15:57.142 --> 00:15:59.800 międzybłonowej. 00:15:59.800 --> 00:16:02.083 Tworzy się gradient stężeń protonów. Żeby go wyrównać 00:16:02.083 --> 00:16:05.862 protony chcą dostać się z powrotem do matriks. 00:16:05.862 --> 00:16:07.934 Kiedy przechodzą przez syntazę ATP, 00:16:07.934 --> 00:16:10.497 wywołują obrót osi, a to umożliwia 00:16:10.497 --> 00:16:14.418 powstanie cząsteczek ATP. 00:16:14.418 --> 00:16:16.365 Tak jak już mówiłem, jeśli mamy 00:16:16.365 --> 00:16:19.192 10 cząsteczek NADH -- powiem inaczej -- 00:16:19.192 --> 00:16:21.353 średnio na każdą cząsteczkę NADH 00:16:21.353 --> 00:16:22.897 powstaną 3 cząsteczki ATP. 00:16:22.897 --> 00:16:23.813 Oczywiście, nie bezpośrednio. 00:16:23.813 --> 00:16:25.103 Dzięki elektronom z cząsteczki NADH, 00:16:25.103 --> 00:16:26.428 powstanie gradient protonów 00:16:26.428 --> 00:16:29.315 wystarczający do powstania 3 cząsteczek ATP, 00:16:29.315 --> 00:16:31.113 podczas obrotu osi syntazy ATP. 00:16:31.113 --> 00:16:32.771 Każda cząsteczka FADH2 umożliwia średnio powstanie 00:16:32.771 --> 00:16:34.384 gradientu protonów, prowadzącego 00:16:34.384 --> 00:16:36.355 do syntezy 2 cząseteczek ATP. 00:16:36.355 --> 00:16:38.154 Jeśli mamy 10 cząsteczek NADH, 00:16:38.154 --> 00:16:40.564 to w sytuacji idealnej, otrzymamy 00:16:40.564 --> 00:16:42.556 30 cząsteczek ATP. 00:16:42.556 --> 00:16:48.065 A z 2 cząsteczak FADH2 otrzymamy 4 cząsteczki ATP. 00:16:48.111 --> 00:16:50.902 Bezpośrednim produktem procesu glikolizy 00:16:50.902 --> 00:16:53.032 są 2 cząsteczki ATP. 00:16:53.032 --> 00:16:55.484 Bezpośrednim produktem cyklu Krebsa 00:16:55.484 --> 00:16:57.322 są również 2 cząsteczki ATP. 00:16:57.322 --> 00:16:59.232 mamy więc w sumie 4 cząsteczki ATP 00:16:59.232 --> 00:17:04.132 z glikolizy i cyklu Krebsa. 00:17:04.132 --> 00:17:06.138 Kiedy to zsumujemy dostaniemy 38 cząsteczek ATP, 00:17:06.138 --> 00:17:10.543 powstałych z rozkładu (utlenienia) jednej cząsteczki glukozy. 00:17:10.543 --> 00:17:13.650 Myślę, że teraz macie już pełen obraz 00:17:13.650 --> 00:17:15.267 oddychania komórkowego.