Respiratia aeroba bacteriana

Respiratia aeroba bacteriana

Respiratia aeroba este procesul catabolic producator de energie in cursul caruia, compusii energetici organici sau anorganici redusi, cu rolul de donori de e^- sunt degradati complet pe cale oxidativa pana la CO₂ si H₂O. In respiratia aeroba, O₂ este ultimul acceptor de e^- (fig. 54).

Fig 54. Catena transportoare de electroni. Transportorii sunt: NAD, FMN (un derivat al vitaminei B₂), o proteina cu Fe si S, coenzima Q si citocromii a, b si c. Fiecare component al catenei se reduce si se oxideaza succesiv. La capatul catenei, electronii sunt acceptati de O₂, pentru a forma H₂O. FAD deverseaza electronii in aval fata de NAD. Datorita distributiei diferitilor transportori in membrana celulara a procariotelor sau in membrana mitocondriala interna a eucariotelor si pentru ca unii transportori accepta numai protoni (H⁺), iar altii numai electroni, protonii sunt pompati din citoplasma in mediul extracelular (sau din matricea mitocondriala in spatiul dintre cele doua membrane) in timp ce electronii sunt transportati pe catena. Gradientul protonic este utilizat pentru sinteza ATP.

Substratul energetic poate fi anorganic (H₂, NH₃, nitritii, S^o si compusii sai redusi, compusii Fe) sau organic.

Setul de reactii de importanta esentiala in respiratia aeroba este ciclul Krebs. Protonii (H⁺) cedati de diferiti intermediari ai ciclului Krebs ajung, prin sistemele redox ale catenei de respiratie, la O₂. Trasatura distinctiva a procesului respirator este prezenta enzimelor care alcatuiesc catena transportoare de e^-.

Catena de respiratie aeroba este constituita din proteine ce poarta grupe prostetice redox, care au rolul de enzime oxido-reductaze (dehidrogenazele) sau de transportori de e^- (citocromii). Catena de respiratie functioneaza in metabolismul aerob, dar anumite componente ale sale s-au identificat la organismele anaerobe.

Electronii eliberati din substrat strabat componentele catenei, pana la acceptorul final, O₂ in conditii de aerobioza sau un alt acceptor final, daca O₂ nu este disponibil. Concomitent se sintetizeaza ATP. Ansamblul reactiilor de oxidare si de fosforilare poarta denumirea de fosforilari oxidative.