呼吸鎖

なので 呼吸鎖 ほとんどすべての生物の細胞の代謝における電子伝達段階（レドックス反応）のカスケードが呼び出されます。ミトコンドリアで起こる呼吸鎖の終わりに、細胞の発電所であるATP（アデノシン三リン酸）と水（H2O）が生成されます。 ATPには、保存されたエネルギーが含まれています。これは、呼吸鎖に由来し、吸熱、つまりエネルギーを必要とする代謝プロセスに利用できる、短距離で輸送できます。

呼吸鎖とは何ですか？

細胞呼吸の一部である呼吸鎖には、酵素によって触媒的に制御される電子供与反応と電子受容反応など、次々に起こる一連の酸化還元反応が含まれています。水素の水への燃焼（酸水素反応）に対応する全体的な強い発熱プロセスは、細胞を熱的に破壊したり、細胞を爆発させることさえあります。

呼吸鎖は、ミトコンドリアの内膜で4つの連続したレドックス複合体として発生します。次のレベルに移動した電子は、それぞれエネルギーの一部を放出します。同時に、ミトコンドリアの内膜と外膜の間の空間（膜間空間）に放出された陽子（H +）により、陽子勾配が形成されます。プロトンは、高濃度の領域から低濃度の領域に移動しようとします-この場合は内膜です。

これは、トンネルタンパク質である酵素ATPシンターゼと一緒にのみ機能します。トンネルタンパク質を通過する間に、プロトンはエネルギーを放出し、ADP（アデノシン二リン酸）および無機リン酸の酸化的リン酸化の過程でATPに変換されます。 ATPは、体内のほとんどすべてのエネルギー消費代謝プロセスの全能性エネルギーキャリアとして機能します。エネルギーが代謝プロセスで使用されると、リン酸基の発熱による分裂により、エネルギーは再びADPに分解されます。

機能とタスク

呼吸鎖は、ミトコンドリアでも発生するクエン酸回路に関連して、身体に十分な使用可能エネルギーを提供する役割と機能を持っています。最終的に、物質群の炭水化物、脂肪、タンパク質の食品成分の分解プロセスは、分解プロセスの最後の部分で呼吸鎖に流れ込み、そこで、食品成分に含まれるエネルギーがエネルギー的に使用可能なATPの形で身体に利用可能になります。

人間の代謝の主な利点は、食品成分に含まれている化学エネルギーが独占的に制御不能に熱エネルギーに変換されるのではなく、ATPの形で保存されることです。 ATPにより、身体は必要に応じて、さまざまな時間にさまざまな場所で蓄積されたエネルギーを使用できます。ほぼすべてのエネルギー消費代謝プロセスは、エネルギーサプライヤーとしてATPに依存しています。

呼吸鎖は、4つのいわゆる複合体（I、II、III、IV）を含み、最終ステップとして、ADPからATPへのリン酸化を行います。ユビキノン、NAD / NADH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）およびFAD（フラビンアデニンジヌクレオチド）に関連する酵素複合体は、2つの電子移動鎖IおよびIIで重要な役割を果たします。複合体IIIおよびIVのプロセスは、ユビキノールまたは酸化されたユビキノンとチトクロームcオキシダーゼ（チトクロームcに酸化される）が関与して行われます。同時に、酸素は2 H +イオンの添加により水（H2O）に還元されます。

呼吸鎖は、関与する酵素触媒がそれ自体を再生し、物質循環に再び介入する一種の開放サイクルと見なすことができます。これは、関与する生体触媒（酵素）の完全なリサイクルにより、体の代謝に特にエネルギー効率が高く、資源の使用の面で特に効率的であることがわかります。

病気と病気

呼吸鎖は電子伝達のカスケードを含み、その中で多くの物質、そしてとりわけ、複雑な酵素プロセスが一種の生体触媒プロセスに関与しています。これらのプロセスの1つが妨害されると、呼吸鎖自体が妨害されるか、極端な場合には完全に停止する可能性があります。

原則として、多くの遺伝的欠陥が染色体セットでも発生する可能性があり、遺伝的欠陥だけでなく、もっぱら別のミトコンドリアDNAでも発生する可能性があります。ミトコンドリアの遺伝的欠陥がある場合、男性の別のミトコンドリアDNAは精子の尾部にのみ存在し、精子が卵子に侵入する前に拒絶されて排泄されるため、母体からのみ発生する可能性があります。

呼吸鎖の過程で遺伝的に決定された障害に加えて、後天性障害も可能です。 B.呼吸鎖の天然または人工の阻害剤によって引き起こされます。呼吸鎖を完全に遮断するか、機能が不十分になるように、定義されたポイントで呼吸鎖を阻害する多くの物質が知られています。その他の物質は、いわゆるデカップラー（プロトノフォア）として機能し、酸化ステップを大幅に高速化し、酸素の需要を増加させます。ここにも自然と人工のデカップラーがあります。

阻害剤としてz。 B.使用されるいくつかの抗生物質と殺菌剤T.複合体I、II、またはIIIに対する攻撃。抗生物質オリゴマイシンは、ATPシンターゼのプロセスに直接阻害作用があるため、ATP合成が減少し、酸素消費が減少します。茶色の脂肪組織は、ATPを経由せずにエネルギーを直接熱に変換できる天然のデカップラーとしても機能します。呼吸鎖の機能障害は、通常、パフォーマンスの低下と、頻繁または一定の疲労と疲労によって顕著になります。