Visa alla termer

Elektrontransportkedjan

Elektrontransportkedjan

Figuren visar en schematisk bild av elektrontransortkedjan i bakterier med aerob metabolism. Vätejoner (protoner) pumpas ut (blå pilar) ut cellen med hjälp av tre olika enzymkomplex och det bildas en protongradient över plasmamembranet. Protongradienten utgör den energi (protonpotential), som används av ATP-syntaset för att producera ATP. Elektronerna hoppar stegvis mellan de olika komponenterna i enzymkomplexen, som har ökad elektronegativitet från vänster till höger i figuren. Ju högre elektronegativitet desto starkare är attraktionen av elektroner. Syre är den komponent i systemet, som har den högste elektronegativiten och det är också den slutliga elektronacceptorn.

Bild: Karl-Erik Johansson (BVF, SLU) - Klicka på bilden för att förstora den.

Inledning

Under glykolysen bildas två molekyler pyruvat, som har 3 kolatomer vardera, från en glukosmolekyl, som har 6 kolatomer. Under aeroba betingelser och om den aktuell bakterien har aerob metabolism, så fermenters inte pyruvatmolekylen, utan kan istället omvandlas till acetyl-Coenzym A (acteyl-CoA). Acetylgruppen i acetyl-CoA har två kolatomer eftersom koldioxid (CO2) har spjälkats av och kan nu gå in i Krebscykeln (= citronsyracykeln), som en acetylgrupp. Krebscykeln beskrivs i ett separat avsnitt och är ett försteg till elektrontransportkedjan (= andningskedjan).

Elektrontransportkedjan

Alla enzymer, som krävs för bakteriers elektrontransportkedja är membranbundna liksom i eukaryota celler, men hos bakterier finns dessa molekyler i plasmamembranet eftersom bakterier inte har några mitokondrier. Vätejongradienten, som driver ATP-syntes, genereras alltså över plasmamembranet. Elektrontransportkedjan består av en serie enzymkomplex, som stegvis tar hand om de elektroner, som bildas när NADH och FADH2 (från Krebscykeln) oxideras till NAD+ resp. FAD. Samtidigt pumpas vätejoner (protoner) ut ur bakteriecellen. När dessa vätejoner sedan passerar att annat membranbundet enzymkomplex (ATP-syntas) på sin väg tillbaka in i cytoplasman, så genereras ATP samtidigt som elektronerna slutligen tas om hand av syre och vatten bildas med de vätejoner, som nu finns i cytoplasman.

Varianter av elektrontransportkedjan

Det finns olika varianter av elektrontransportkedjan och Escherichia coli, till exempel, saknar cytokrom C-oxidas liksom de flesta andra bakterier inom familjen Enterobacteriaceae. Dessa bakterier har istället ett terminalt cytokrom bo3 oxidas. Vissa bakterier har enzymsystem för anaerob respiration, där andra molekyler än syre utgör den terminala elektronacceptorn. Exempel på sådana molekyler är: nitrat, nitrit, trevärt järn (Fe3+), sulfat, koldioxid, och små organiska molekyler som fumarat. Vid anaerob respiration talar man om terminala reduktaser i stället för terminala oxidaser.

 

 

Uppdaterad: 2021-10-06.

Senast uppdaterade

Senaste blogginlägg


Sveriges lantbruksuniversitet