F2.0 - Respiration Flashcards
Vad är källan av elektroner för heterotrofer och autotrofer?
Heterotrofer: Organiska föreningar som oxiderats i andra delar av metabolismen.
Autotrofer: Oorganiska föreningar som är tillgängliga i omgivningen.
Mitokondrierna är inneslutna av två membransystem. Vilka? Ge en kort beskrivning av varje.
Inre membransystem: Ogenomträngligt för protoner och det är över detta protongradienten skapas.
Yttre membransystem: Genomsläppligt för små molekyler men inte för proteiner.
Vilka komplex är det som katalyserar redoxreaktionerna och varför?
Komplex I, III, och IV för att redoxreaktionerna är termodynamiskt gynnsamma och kan utnyttjas för att uträtta arbete.
Reaktionen som katalyseras av komplex II som elektrondonator (succinat) och elektronacceptor (ubiquinone) som nästan har samma potential. Så denna reaktion är ej kapabel att uträtta något arbete. Det är därför komplex II inte deltar i protontransporten.
Beskriv ubiquinone.
Det är en lipidlöslig elektronbärare.
Den reducerade hydroquinonformen kan oxideras i ett 2 elektron steg till ubiquinon, då frisätts två protoner. Omvänt tas två protoner upp om den reduceras till hydroquinon.
Redoxreaktioer hos ubiquinoner kan ske i 1 elektron steg. Oxidation av hydroquinon med en elektron ger frisättning av en proton och en radikal (semiquinon). Semiquinonen kan oxideras med en ytterligare elektron med frisättning av en proton, då får vi den oxiderade quinon formen.
Beskriv cytokrom C.
Det är en vattenlöslig elektronbärare som är fångat mellan innermembranet och yttermembranet.
Innehåller kofaktorn “heme” som innehåller en järnjon. Det är järnjonernas förmåga att växla valans mellan två-värd och tre-värd som möjliggör cytokromens funktion som elektronbärare.
ROS (reactive oxygen species), inte ROUS. Vilka är de reaktiva syrgasarterna, och varför är de särskilt farliga för cellerna?
Hydroxylradikal, väteperoxid, superoxidjon och peroxid. Dessa små molekyler reagerar med en mängd makromolekyler - inklusive proteiner, nukleotider och membran - för att störa cellstruktur och funktion.
NADH-Q oxidoreductase (komplex I)
En stor komponent i andningskedjan som överför elektroner från NADH till ubiquinon och pumpar i processen protoner över det inre mitokondriella membranet för att generera protonmotivkraften.
Succinat-Q-reduktas (komplex II)
Ett integrerat membranproteinkomplex av det inre mitokondriella membranet som överför elektroner från FADH2 bildad i citronsyracykeln till koenzym Q.
Q-cytokrom c oxidoreduktas (komplex III)
En komponent i andningskedjan, detta oxidoreduktas bär elektroner från koenzym Q till cytokrom c & pumpar i processen protoner ut ur mitokondriell matris för att generera protonmotivkraften
Cytokrom c oxidas (komplex IV)
Det sista komplexet i andningskedjan, överför elektroner från cytokrom c till molekylärt syre och pumpar samtidigt protoner över det inre mitokondriella membranet för att generera protonmotivkraften.
Beskriv Q-cykeln
Startar med reducerad ubiquinon i Qo sätet och oxiderad ubiquionon i Qi sätet.
Överföring av en e- till Cyt C och en H+ till utsidan. Ger semiquinon i Qo sätet.
Denna skickar sin kvarvaradne elektron till den oxiderade ubiquinonen i Qi sätet.
Då frisätts en ytterligare H+ till utsidan, samtidigt som det tas upp en proton från insidan till Qi sätet, och vi får en semiquinon i Qi sätet.
I nästa steg lämnar den oxiderande quinonen i Qo sätet och vi plockar in en fräsch reducerad quinon från polen.
Efter detta upprepas det första steget. Nu har vi semiquinon i båda sätena.
Nästa steg är en upprepning av den interna elektron överföringen från Qo till Qi sätet. Samtidigt frisätts en H+ till utsidan från Qo sätet och upptagning av en H+ från insidan till Qi sätet.
För att komma till utgångsläget får vi plocka in färsk reducerad quinon till Qo, och färsk oxiderad quinon till Qi från polen.
I vilket/vilka av respiratoriska komplex är redoxreaktionen inte kopplat till protontransport över mitokondriens innermembran?
Succinatdehydrogenas (komplex II)
Vilken av redoxkomponenterna kan endast ta upp två elektroner i taget?
NAD+
