Vad gör vätebärarna och varför är syre viktigt i cellandningen?

För att förstå bättre vilken roll vätebärarna har, behöver du titta närmare på de molekyler som kallas vätebärarna. Och för att först varför syret är viktigt behöver du titta lite närmare på vad som sker med syre i elektrontransportkedjan.

Vad står det i t.ex. biologiboken (och/eller kemiboken)?

Vätebärarna tar med sig elektroner och protoner som frigörs under glykolysen och TCA, för att föra med det till elektrontransportkedjan där protonerna bildar en protongradient längs innermembranet. Det skapar lägesenergi och när de forsar ut från komplex fem bildas ATP från ADP och en fosfatgrupp. Men det jag inte förstår är vad syret spelar för roll i detta sista steg, jag vet att det bildas vatten men varför behövs syre?

blåbarochgrädde skrev:

Vätebärarna tar med sig elektroner och protoner som frigörs under glykolysen och TCA, för att föra med det till elektrontransportkedjan där protonerna bildar en protongradient längs innermembranet.

Stämmer bra.

Det skapar lägesenergi och när de forsar ut från komplex fem bildas ATP från ADP och en fosfatgrupp.

Nästan, när protonerna släpps in i mitokondriens matrix (innersta delen av mitokondrien), så sker det genom ATP-syntaset, som även kallas komplex V. Så protonernas koncentration är hög i mellanrummet mellan mitokondriens inre och yttre membran, och låg i matrixet, därför blir flödet av protoner genom ATP-syntaset in i matrix.

Men det jag inte förstår är vad syret spelar för roll i detta sista steg, jag vet att det bildas vatten men varför behövs syre?

Syret behövs inte i det sista steget, kallat den oxidativa fosforyleringen. Utan i sista steget i elektrontransportkejdan, i komplex IV. Om du tittar lite närmare på komplex IV från elektrontransportkedjan, vad sker i komplex IV?

Jag tror att lägesenergin som skapats av elektronernas transport genom alla komplex äntligen frigörs i komplex IV och "faller" ner, rörelseenergin används för att kunna bilda ATP från ADP och en fosfatgrupp. Men det måste finnas ett ämne som kan ta emot alla dessa elektroner som faller. Då kommer syrgas till hands och tillsammans med elektronerna bildar vatten, där syret reduceras till vatten, alltså tar emot elektroner.

Ja, syrets roll är att ta emot elektronerna, som transporteras från vätebärarna, genom elektrontransportkedjan, fram till syrgas som reduceras och tillsammans med två protoner, bildar vatten i komplex IV.

I samband med att elektronerna från vätebärarna transporteras genom elektrontransportkedjans komplex (I-IV), minskar elektronernas redoxpotential (i princip är elektronerna i komplex I starkare reduktionsmedel, jämfört med elektronerna i komplex IV). Detta motsvarar även en minskning i elektronernas fria energi, vilket illustreras i bilden nedan, där elektronernas redoxpotential visas i en jämförelse mellan de olika komplexen, samt även var vätebärarna kommer in.

Detta ligger utanför gymnasiebiologin/-kemin, men illustrerar hur den frigjorda energin (som kommer av att elektronernas redoxpotential/fria energi minskar), är det som driver transporten av protoner ut från mitokondriens matrix. Energin som krävs för att "pumpa" protonerna från låg koncentration till hög koncentration, kommer ifrån elektronernas minskande energi. Och i slutet av elektrontransportkedjan förbrukas elektronerna, genom att vatten bildas tillsammans med två protoner, och på så vis kan elektroner flöda hela tiden (annars blir det stopp om komplex IV "fylls upp med elektroner").

Och den bildade koncentrationsskillnaden för protoner, används sedan under den oxidativa fosforyleringen, för att tillföra den energi som krävs för att bilda ATP från ADP och en proton.