Hvordan er høye energi Elektroner brukt i Electron Transport?

Elektrontransportkjeden er en kritisk komponent av den komplekse prosessen der cellene trekke ut energi fra sukkere som glukose. Det begynner inni cellenes mitokondrier med trikaboksylsyre syklus (TCA), som reduserer eller legger elektroner til molekyler som kalles NAD + og FAD, gjøre dem til NADH og FADH2. Disse molekylene i sin tur sender de høyenergetiske elektroner i elektrontransportkjeden. De påfølgende hendelsene er litt komplisert, men den grunnleggende logikken er enkel å følge.

komponenter

Elektrontransportkjeden (ETC) omfatter en rekke proteiner og tilknyttede grupper som kalles kofaktorer sammen med noen få ikke-proteinmolekyler som koenzym Q Komponentene i kjeden er alle innebygd i den oljeholdige indre membran av mitokondrie, som omslutter området hvor TCA finner sted. De høyenergetiske elektroner fra NADH eller FADH2 passere gjennom denne kjeden som en batong levert sammen i en stafett. Mobil gjør bruk av disse overføringene til å gjøre arbeidet underveis.

Energi

Tenk deg at du har en tank med vann på toppen av en bakke. Vannet i tanken har massevis av potensial energi fordi det er på et høyere nivå, og hvis du tillater det å flyte nedoverbakke på tvers av en rekke turbiner, kan du bruke den til å gjøre arbeidet. Cellen gjør noe lignende med den kjemiske energien lagret i NADH og FADH2. Når NADH og FADH2 redusere den første komponent i kjeden, frigjøres energi, og det samme gjelder for de etterfølgende elektronoverføring.

proton~~POS=TRUNC

Den cytokrom BC1 kompleks i ETC gir en illustrasjon av hvordan prosessen fungerer. Elektroner ankommer på komplekset som bæres av et molekyl som kalles ubiquinol, som har blitt redusert med en annen kompleks i kjeden. Ubiquinol mister elektroner til en jern-svovel sentrum og en jernholdig gruppe kalt en heme gruppe. Elektronene følger en noe komplisert bane gjennom komplekset for å oppnå et protein som kalles cytokrom c, noe som vil føre elektronene til den neste komponenten i kjeden. I løpet av denne prosessen, blir en netto total av fire hydrogenioner overføres over membranen. Komplekset har brukt energi høstet fra elektronoverføringer til å pumpe hydrogenioner.

proton Strøm

Som elektroner skytteltrafikk ned ETC, ETC pumper hydrogenioner i løsningen utenfor membranen, øker sin hydrogen ion konsentrasjonen. De hydrogenioner vil diffundere tilbake gjennom membranen, akkurat på samme måte som en dråpe konditorfarge vil forsøke å diffundere gjennom et glass vann. Ved hjelp av et protein som kalles ATP syntase, utnytter mitokondrie denne forskjellen i konsentrasjon som en kilde til makt.