Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.9: Elektronenvervoersketens

JoVE Core

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Electron Transport Chains

8.9: Electron Transport Chains

8.9: Elektronenvervoersketens

The final stage of cellular respiration is oxidative phosphorylation, which consists of (1) an electron transport chain and (2) chemiosmosis.

The electron transport chain is a set of proteins and other organic molecules found in the inner membrane of mitochondria in eukaryotic cells and the plasma membrane of prokaryotic cells. The electron transport chain has two primary functions: it produces a proton gradient—storing energy that can be used to create ATP during chemiosmosis—and generates electron carriers, such as NAD+ and FAD, that are used in glycolysis and the citric acid cycle.

Generally, molecules of the electron transport chain are organized into four complexes (I-IV). The molecules pass electrons to one another through multiple redox reactions, moving electrons from higher to lower energy levels through the transport chain. These reactions release energy that the complexes use to pump H+ across the inner membrane (from the matrix into the intermembrane space). This forms a proton gradient across the inner membrane.

NADH and FADH2 are reduced electron carriers produced during earlier cellular respiration phases. NADH can directly input electrons into complex I, which uses the released energy to pump protons into the intermembrane space. FADH2 inputs electrons into complex II, the only complex that does not pump protons into the intermembrane space. Thus, FADH2 contributes less to the proton gradient than NADH. NADH and FADH2 are converted back into electron carriers NAD+ and FAD, respectively.

Both NADH and FADH2 transfer electrons to ubiquinone, a mobile electron carrier that passes the electrons to complex III. From there, the electrons are transferred to the mobile electron carrier cytochrome c (cyt c). Cyt c delivers the electrons to complex IV, which passes them to O2. Oxygen breaks apart, forming two oxygen atoms that each accept two protons to form water.

De laatste fase van cellulaire ademhaling is oxidatieve fosforylering, die bestaat uit (1) een elektronentransportketen en (2) chemiosmose.

De elektronentransportketen is een reeks eiwitten en andere organische moleculen die worden aangetroffen in het binnenmembraan van mitochondriën in eukaryote cellen en het plasmamembraan van prokaryote cellen. De elektronentransportketen heeft twee primaire functies: het produceert een protongradiënt - slaat energie op die kan worden gebruikt om ATP te creëren tijdens chemiosmose - en genereert elektronendragers, zoals NAD + en FAD, die worden gebruikt bij glycolyse en de citroenzuurcyclus.

Over het algemeen zijn moleculen van de elektronentransportketen georganiseerd in vier complexen (I-IV). De moleculen geven elektronen aan elkaar door via meerdere redoxreacties, waarbij elektronen van hogere naar lagere energieniveaus door de transportketen worden verplaatst. Deze reacties geven energie vrij die de complexen gebruiken om H + door het binnenmembraan te pompen (van dematrix in de intermembrane ruimte). Dit vormt een protongradiënt over het binnenmembraan.

NADH en FADH 2 zijn gereduceerde elektronendragers die worden geproduceerd tijdens eerdere cellulaire ademhalingsfasen. NADH kan rechtstreeks elektronen invoeren in complex I, dat de vrijgekomen energie gebruikt om protonen in de intermembrane ruimte te pompen. FADH 2 voert elektronen in in complex II, het enige complex dat geen protonen in de intermembrane ruimte pompt. FADH 2 draagt dus minder bij aan de protongradiënt dan NADH. NADH en FADH 2 worden weer omgezet in elektronendragers NAD + en FAD, respectievelijk.

Zowel NADH als FADH 2 dragen elektronen over naar ubiquinon, een mobiele elektronendrager die de elektronen doorgeeft aan complex III. Van daaruit worden de elektronen overgebracht naar de mobiele elektronendrager cytochroom c (cyt c ). Cyt c levert de elektronen aan complex IV, dat ze doorgeeft aan O 2 . Zuurstof breektuit elkaar en vormen twee zuurstofatomen die elk twee protonen accepteren om water te vormen.

Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter