HOOFDSTUK 10 : OXIDATIVE PHOSPHORYLATION
1. The oxidative phosphorylation in the bigger metabolic picture
1.1. The Oxidative Phosphorylation Constitutes the Third Stage of
Cellular Respiration
2. The mitochondrial respiratory chain and electron transport
2.1 Electrons are Funnelled to Universal Electron Carriers
Universal electron carriers : NADH
zie hoofdstuk 7
Universal electron carriers : FADH2
zie hoofdstuk 7
Universal electron carriers : ubiquinone
Ubiquinon (ook wel co-enzym Q genoemd) is een in vet oplosbaar
benzochinon met een lange isoprenoïde zijketen
Ubiquinon wordt gereduceerd tot ubiquinol door de uitwisseling van twee
waterstofatomen, waarbij oxidatie plaatsvindt van een elektron-donor
- volledig geoxideerd ubiquinon (Q)
- gedeeltelijk gereduceerd semiquinon-radicaal (-QH)
- volledig gereduceerd ubiquinol (QH2)
Ubiquinon is klein en hydrofoob en diffundeert dus vrijelijk binnen de lipide
dubbellaag van het mitochondriale binnenmembraan
, Ubiquinone kan zowel elektronen als protonen vervoeren en speelt dus een centrale rol in de
koppeling tussen elektronenstroom... aan protonbeweging
Universal electron carriers : heme
Heme: de Fe-porfyrineprothesegroep van heemeiwitten
Cytochromen: heemeiwitten die dienen als elektronendragers in de ademhaling,
fotosynthese en andere redox-reacties
Drie soorten heem definiëren drie cytochroomtypen
- heem a: stevig, maar niet covalent gebonden aan cytochroom a-eiwitten
- heem b: sterk, maar niet covalent gebonden aan cytochroom b-eiwitten
- heem c: covalent gebonden aan cytochroom c-eiwitten
Verschillende hemes (en dus cytochromen) hebben verschillende absorptiespectra
Universal electron carriers : Fe – S centers
Fe-S-centrum: elektronendrager bestaande uit een of meer Fe-ionen geassocieerd met twee
of meer zwavelatomen van Cys-residuen of van anorganisch sulfide
IJzer-zwavel-eiwitten: een grote familie van elektronenoverdracht-eiwitten met Fe-S-centra
als elektronendragers
Rieske ijzer-zwavelcentra: variatie op het klassieke Fe-S centrum waarbij Fe-ionen
gecoördineerd worden door His residuen in plaats van Cys residuen
Het redoxpotentieel van deze elektronendragers hangt af van hun micro-omgeving binnen
het eiwit
2.2 Electron Carriers Function in Multi-enzyme Complexes
In het binnenste mitochondriale membraan komen Complexen I tot IV samen in een
supercomplex genaamd het respirasoom
Hierdoor worden de elektronendragers verbonden door eiwitsegmenten, waardoor
elektronen sneller kunnen reizen over grotere afstanden (vergeleken met een situatie in
vacuüm)
1. The oxidative phosphorylation in the bigger metabolic picture
1.1. The Oxidative Phosphorylation Constitutes the Third Stage of
Cellular Respiration
2. The mitochondrial respiratory chain and electron transport
2.1 Electrons are Funnelled to Universal Electron Carriers
Universal electron carriers : NADH
zie hoofdstuk 7
Universal electron carriers : FADH2
zie hoofdstuk 7
Universal electron carriers : ubiquinone
Ubiquinon (ook wel co-enzym Q genoemd) is een in vet oplosbaar
benzochinon met een lange isoprenoïde zijketen
Ubiquinon wordt gereduceerd tot ubiquinol door de uitwisseling van twee
waterstofatomen, waarbij oxidatie plaatsvindt van een elektron-donor
- volledig geoxideerd ubiquinon (Q)
- gedeeltelijk gereduceerd semiquinon-radicaal (-QH)
- volledig gereduceerd ubiquinol (QH2)
Ubiquinon is klein en hydrofoob en diffundeert dus vrijelijk binnen de lipide
dubbellaag van het mitochondriale binnenmembraan
, Ubiquinone kan zowel elektronen als protonen vervoeren en speelt dus een centrale rol in de
koppeling tussen elektronenstroom... aan protonbeweging
Universal electron carriers : heme
Heme: de Fe-porfyrineprothesegroep van heemeiwitten
Cytochromen: heemeiwitten die dienen als elektronendragers in de ademhaling,
fotosynthese en andere redox-reacties
Drie soorten heem definiëren drie cytochroomtypen
- heem a: stevig, maar niet covalent gebonden aan cytochroom a-eiwitten
- heem b: sterk, maar niet covalent gebonden aan cytochroom b-eiwitten
- heem c: covalent gebonden aan cytochroom c-eiwitten
Verschillende hemes (en dus cytochromen) hebben verschillende absorptiespectra
Universal electron carriers : Fe – S centers
Fe-S-centrum: elektronendrager bestaande uit een of meer Fe-ionen geassocieerd met twee
of meer zwavelatomen van Cys-residuen of van anorganisch sulfide
IJzer-zwavel-eiwitten: een grote familie van elektronenoverdracht-eiwitten met Fe-S-centra
als elektronendragers
Rieske ijzer-zwavelcentra: variatie op het klassieke Fe-S centrum waarbij Fe-ionen
gecoördineerd worden door His residuen in plaats van Cys residuen
Het redoxpotentieel van deze elektronendragers hangt af van hun micro-omgeving binnen
het eiwit
2.2 Electron Carriers Function in Multi-enzyme Complexes
In het binnenste mitochondriale membraan komen Complexen I tot IV samen in een
supercomplex genaamd het respirasoom
Hierdoor worden de elektronendragers verbonden door eiwitsegmenten, waardoor
elektronen sneller kunnen reizen over grotere afstanden (vergeleken met een situatie in
vacuüm)
