איזון שרשרת הנשימה
התוצר הסופי המכריע של שרשרת הנשימה הוא ה- ATP (אדנין טריפוספט), המהווה מקור אנרגיה אוניברסלי בגוף. ATP מסונתז בעזרת שיפוע פרוטון שנוצר במהלך שרשרת הנשימה. ל- NADH + H + ו- FADH2 יעילות שונה.
NADH + H + מחומצן חזרה ל- NAD + במתחם האנזים הראשון בשרשרת הנשימה, ומשאב בסך הכל 10 פרוטונים לחלל הבין-ממברני. לחמצון של FADH2 תשואה נמוכה יותר מכיוון שרק 6 פרוטונים מועברים לחלל הבין-ממברני. זאת בשל העובדה כי FADH2 מוחדר לשרשרת הנשימה במתחם האנזים השני, ובכך עוקף את הקומפלקס הראשון.
על מנת לסנתז ATP, 4 פרוטונים חייבים לזרום דרך המתחם החמישי. כתוצאה מכך, 2.5 ATP (10/4 = 2.5) מיוצר לכל NADH + H + ו- 1.5 ATP (6/4 = 1.5) לכל FADH2. כאשר מולקולת סוכר מושפלת באמצעות גליקוליזה, מחזור ציטראט ושרשרת נשימה, ניתן ליצור בצורה מקסימאלית 32 ATP העומדים לרשות האורגניזם.
איזה תפקיד ממלאות המיטוכונדריה?
מיטוכונדריה הם אברונים תאים המופיעים באורגניזמים מן החי והצומח. תהליכי אנרגיה שונים מתרחשים ב המיטוכונדריה, כולל שרשרת הנשימה. מכיוון ששרשרת הנשימה היא התהליך המכריע לייצור אנרגיה, המיטוכונדריה מכונים גם "תחנות הכוח של התא".
יש להם קרום כפול כך שנוצרים בסך הכל שני תאי תגובה נפרדים. בפנים נמצא מרחב המטריצה ובין שני הממברנות החלל הבין-ממברני. שני המרחבים הללו הם בסיסיים למהלך שרשרת הנשימה. רק בדרך זו ניתן לקבוע שיפוע פרוטון, החשוב לסינתזת ATP.
מה עושה ציאניד בשרשרת הנשימה?
ציאנידים הם חומרים רעילים מסוכנים, הכוללים תרכובות של חומצה פרוסית. הם מסוגלים להפסיק את שרשרת הנשימה. במונחים קונקרטיים, ציאניד נקשר לברזל של המתחם הרביעי של שרשרת הנשימה.
כתוצאה מכך, כבר לא ניתן להעביר את האלקטרונים לחמצן מולקולרי. לכן כל שרשרת הנשימה לא יכולה יותר לברוח. התוצאה היא מחסור במוביל האנרגיה ATP (אדנוזין טריפוספט) ומתרחש מה שמכונה "חנק פנימי". התסמינים כגון הקאה, חוסר הכרה ו התכווצויות להתרחש במהירות רבה לאחר הרעלת ציאניד ולהוביל למוות מהיר אם לא מטפלים בו.
מהו מום בשרשרת הנשימה?
מום בשרשרת הנשימה הוא מחלה מטבולית נדירה המתבטאת לעיתים קרובות בה ילדות. זה נגרם על ידי שינויים במידע הגנטי (DNA). המיטוכונדריה מוגבלת בתפקודם ושרשרת הנשימה אינה מתפקדת כראוי.
הדבר בולט במיוחד באיברים הצורכים אנרגיה רבה בצורת ATP (אדנוזין טריפוספט). לכן סימפטום אופייני הוא שריר כְּאֵב או חולשת שרירים. קשה למצוא טיפול במחלה זו מכיוון שמדובר במחלה תורשתית.
יש להקפיד על אספקת אנרגיה מספקת (למשל באמצעות גלוקוז). אחרת מתאים טיפול סימפטומטי בלבד.
