Electron Transport Chain

Po tom, co jsme skončili s
glykolýzou a Krebsovým cyklem,

nám zbývá 10 NADH a 2 FADH.

Řekl jsem vám, že budou použity v
elektronovém transportním řetězci,

a že jsou všichni usazeni v matrixu
naší mitochondrie.

A ještě jsem říkal,
že všechny použijeme

v elektronovém transportním řetězci,
abychom vygenerovali ATP.

Na to se tedy budu v tomto videu soustředit:

elektronový transportní řetězec

Hodně z toho je známo,

ale některé detaily jsou předmětem
současného výzkumu.

Lidé mají k dispozici modely
a snaží se je řádně doložit,

ale věci se tu dějí v hrozně

malém měřítku,
že se lidé mohou spoléhat jen na důkazy

které jsou někdy nepřímé,
a pak tvrdit, že je to to,

co se pravděpodobně děje.
Většina toho je velmi dobře prokázána,

ale některé z konkrétních mechanismů,

například jak přesně fungují některé proteiny

nejsou zcela pochopeny.
Proto si myslím, že je velice důležité,

Proto si myslím, že je velice důležité,
abyste pochopili

že už se dotýkáme oblastí
nejnovějšího výzkumu.

Základní myšlenkou je, že NADH,
a na toto se budu soustředit,

FADH2 funguje na téměř stejném principu,
ačkoliv

jejich elektrony mají o trochu menší energii,

takže neprodukují tolik ATP.

Každá NADH,
to možná radši napíšu,

každá NADH, jak uvidíte,
bude nepřímo zodpovědná

za produkci tří ATP
a každá

FADH2 ve velmi výkonné buňce,
v obou těchto případech,

bude nepřímo zodpovědná
za produkci dvou ATP.

A důvod, proč FADH2
produkuje méně ATP,

je ten, že jeho elektrony

které putují do elektronového transportního řetězce

mají trochu nižší energii než ty z NADH.
Takže,sice jsem vám právě nepřímo řekl,

jak celý tento proces vlastně funguje?
Celkově vzato

No, celkově vzato,
když se NADH oxiduje ...

Nezapomeňte,
že oxidace znamená ztrátu elektronů,

nebo vodíků,
ty totiž vlastně mají elektrony,

jejich redoxní reakci můžeme
zapsat takto:

jejich oxidační reakci takto:

máme NAD plus, které pak
můžete použít

opět v Krebsovu cyklu a v glykóze.

Máme NAD plus, pak tu máme proton,

kladně nabitý atom vodíku je prostě proton

a pak ještě dva elektrony.

Toto je oxidace NADH.

Znamená ztrátu dvou elektronů.

Oxidace je ztráta elektronů.
OIL RIG

Oxidace je ztráta elektronů,
můžete si představit,

že ztrácí vodíky,
z nichž by si mohl nabrat elektrony.

Obojí je totéž

Tak, tohle je vážně první krok v
elektronovém transportním řětězci.

Tyto elektrony jsou tranportovány
z NADH.

Poslední krok
v elektronovém transportním řetězci je,

že máte dva elektrony

dva elektrony plus dva protony.

Zřejmě, když sečtete tyto dva,

získáte dva atomy vodíku,

což je jen proton a elektron

plus jeden atom kyslíku,
nebo bych mohl říci,

polovinu molekulového kyslíku,

což by bylo stejné,
jako říci atom kyslíku

a tím vytvoříte...

Když budu mít jeden kyslík a dva
celé vodíky,

zbyde mi voda.

A můžete to vidět tak,
že přidáváme elektrony, nebo je získáváme

ke kyslíku.
Redukce je získávání elektronů.

Takže tohle je redukce kyslíku na vodu.

Tohle je oxidace NADH na NAD +.

Tyhle elektrony, které vyskakují

které vyskakují z této NADH.

Když jsou v NADH, jsou ve velmi stavu energie.

A to, co se děje v rámci
elektronového transportního řetězce je to,

že tyto elektrony jsou

přeneseny do sérií přechodných molekul.

Ale tyto přechodné molekuly,

tím jak elektrony putují od jednoho k druhému,
se dostanou do trochu nižších fází energie.

Nebudu se pouštět do detailů
ohledně těchto molekul,

Koenzym Q, Cytochrom C

A ty pak nakonec skončí tady.

Obvykle redukují kyslík na vodu.

Pokaždé se elektron z vyššího energetického stavu

dostane do nižšího stavu, a to,
co se tu děje,

je uvolňování energie

Energie se uvolňuje, když se dostanete
z vyššího stavu do nižšího stavu.

Když byly elektrony v NADH,

nacházely se ve vyšším stavu,

než v jakém byly v koenzymu Q.
Uvolnily tedy energii

a poté přešly do cytochromu C, aby uvolnily energii.

Nyní je tato energie použita na pumpování
protonů skrze krista,

vnitřní membránu mitochondrie,

vím, že to zní komplikovaně,
ale víte,

dotýkáme se téměř hranic současných znalostí,
takže by to asi mělo znít komplikovaně

Nakresleme tedy malou mitochondrii,
abyste věděli, kde se nacházíme.

Toto je vnější membrána,

a vnitřní membrána nebo krista budou vypadat takto

Přibližme si membránu.

Pokud se pozorně podívám sem,

bude to vypadat takto:
Krista se nachází zde,

nakreslím je tlustě a vybarvím zeleně.

A pak tu máme vnější membránu

a tuto membránu tady prostě vybarvím.

Ani nepotřebujete vnějšek vnější membrány.

Zde je vnější část mitochondrie a,

jak jsme se naučili v minulém videu,

tady je hmota matrix.

Právě tady probíhá Krebsův cyklus

a nachází se zde opravdu mnoho našich NADH.

Pokaždé, když je NADH oxidováno na NAD+,

a elektrony jsou přenášeny
z jedné molekuly na druhou,

děje se to právě v těchto velkých
komplexech bílkovin

a nebudu zacházet do podrobností,

takže každý z těchto
komplexů bílkovin je tam,

kde probíhá první oxidační reakce a

uvolňuje energii
a pak tu máme další komplex bílkovin,

kde probíhá druhá oxidace

a uvolňování energie.

Tyto bílkoviny jsou schopné
využít tuto energii k pumpování vodíků

ke vnější membráně.
Skutečně pumpují vodíky

do vnější membrány
a každá taková reakce

vypumpuje určité množství vodíkových protonů.

Takže na konci
elektronového transportního řetězce,

pokud jsme prostě sledovali
jednu skupinu elektronů,

poté, co se z vysokoenergetického stavu
v NADH dostaly do nižšího stavu ve vodě,

poté, co toto udělaly,

dodaly energii těmto komplexům bílkovin,

které pumpují vodík z matrix

do vnější membrány.
Tedy skutečně jediným produktem

oxidace z NADH do vody,

neboli oxidace NADH a redukce kyslíku do vody

není ještě ATP.
Je to pouze gradient

mezi vysokou koncentrací protonů
v mezimembránovém prostoru

a malou koncentrací v matrix.

A tak se vnější část stává kyselejší.

Pamatujte,
kyselost je pouze koncentrace protonů.

Takže vedlejší produkt veškeré energie
je použit opravdu pouze

k přenesení protonů do vnější membrány

Vnější část se stává kyselejší než matrix,

proto jí říkáme zásaditá