Elektronový transportní řetězec

Elektronový transportní řetězec v mitochondriích - dýchací řetězec

Fotosyntetický elektronový transportní řetězec

Elektronový transportní řetězec je kaskáda molekul, skrz něž jsou přenášeny elektrony za postupného poklesu jejich energie. Tento pokles energie může být následně spřažen s celou řadou významných biochemických procesů – elektronové transportní řetězce v mitochondriích a v tylakoidech chloroplastů jsou využívány k tvorbě protonového gradientu napříč membránou, což následně umožňuje syntézu ATP.^[1]

Evoluce

Prabuňky se zřejmě dokázaly obejít bez elektronových transportních řetězců a veškeré své energetické požadavky pokrývaly např. kvašením jednoduchých organických látek. Díky tomu si mohly vytvářet dostatek ATP i redukčních činidel typu NADH. Byly vytvořeny hypotézy týkající se vzniku elektronového transportního řetězce. V prostředí kvašení například mohla vznikat celá řada kyselých zplodin - těchto látek se musely buňky zbavit a vznikly proto protonové pumpy vynášející kyselé částice H⁺ z buňky. Nejprve na tuto činnost bylo potřeba hydrolyzovat ATP a celý proces byl tedy poměrně energeticky náročný. Buňky si tedy vyvinuly mechanismy, jak pohánět pumpování protonů jinak – a to přenosem elektronů mezi nějakými dvěma molekulami s rozdílnými redoxními potenciály. Bakterie využívající takových jednoduchých elektronových transportních řetězců známe i z dnešní doby (některé např. přenáší elektrony z mravenčí kyseliny na fumarát).^[1]

Časem tedy vznikly tak účinné systémy, že umožňovaly nejen se zbavit nadbytečných protonů, ale dokonce vytvářely velmi silný gradient protonů napříč membránou díky jejich aktivnímu pumpování ven. Tento gradient umožnil syntézu ATP tak, jak je známa z dýchacího řetězce.^[1] Dalším milníkem byl vznik fotosyntetického elektronového transportního řetězce, kde vysokoenergetické elektrony vznikají pohlcováním světla a vytvářený gradient protonů je opět využíván k syntéze ATP.^[2] Oba dva tyto základní elektronové transportní řetězce, známé u eukaryot, mají přitom celou řadu společných rysů jež naznačují jejich paralelní vývoj.^[3]

Odkazy

Reference

1. ALBERTS, Bruce , et al. The Molecular Biology of the Cell. [s.l.]: Garland Science, 2002. (4th. ed). Dostupné online. ISBN 0-8153-3218-1. 
2. BARTLETT, P. N. Bioelectrochemistry: fundamentals, experimental techniques and applications. [s.l.]: John Wiley and Sons, 2008. 478 s. Dostupné online. 
3. Hans-Walter Heldt, Fiona Heldt. Plant biochemistry. [s.l.]: Academic Press, 2005. 630 s. Dostupné online. 

Související články

• Dýchací řetězec

Externí odkazy