Elektron taşıma sistemi

Başlığın diğer anlamları için ETS (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.

Elektron taşıma sistemi veya elektron taşıma zinciri (İngilizce: Electron Transport System), NADH ve FADH₂ gibi elektron taşıyıcılarının verdikleri elektronları ETS elemanlarında redoks tepkimelerine sokarak ATP üretimini sağlayan sistemin adıdır.Kristada bulunur.Kıvrımlı olan zar yüzeyinin genişlemesini saglar.Böylece enzimlerin etkinliklerinin artmasına olanak sağlar.Elektronlar, son elektron alıcısı oksijene varana kadar ETS elemanları boyunca taşınırlar ve enerji kaybederler. Elektronların verdiği enerji ETS elemanları tarafından protonların aktif taşınmasında kullanılır ve ETS elemanlarının üzerinde bulunduğu çift katlı fosfolipid zarının iki tarafında potansiyel fark oluşturulur. Bu potansiyel fark daha sonra ATP sentezi için kullanılır. Burada ATP sentezi H+ iyonlarının derişim farklılığına bağlı olarak dışarı pompalanır. Bu sırada ATP sentez enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir. ETS elemanları, ökaryotik hücrelerde mitokondri ve kloroplast organellerinde bulunur.

Mitokondriyel ETS

Ökaryotik hücrelerde enerji temel olarak organik bileşiklerin oksidatif fosforilasyonu ile elde edilir. Oksidatif fosforilasyonun gerçekleşmesi için mitokondrinin iç zarının iki tarafında bir potansiyel fark oluşturulması gerekir. ETS, bu potansiyel farkı NADH ve FADH₂'nin verdiği yüksek enerjili elektronlardan aldığı enerjiyle protonları (H⁺) mitokondri matriksinden zarlararası bölgeye taşıyarak sağlar. ETS elemanları 4 tanedir ve Komplex I, Komplex II, Komplex III ve Komplex IV adlarını alırlar.

Kompleks I

Kompleks I (NADH dehidrojenaz veya NADH:übikinon oksidoredüktaz, EC 1.6.5.3.), 42 farklı polipeptid zincirinden oluşan bir yapıdır. Yapısında FMN içeren flavo proteinler ve Fe-S merkezler bulunur. L harfi şeklindedir. Bu L harfinin bir kolu matrise sarkmakta, diğer kolu mitokondri iç zarının içine doğru yatay şekilde uzanmaktadır. İki birbirine bağlı ve aynı anda gerçekleşen reaksiyonu katalize eder. Bu reaksiyonlardan birincisi NADH'tan alınan iki elektronun übikinon molekülüne (Q) aktarılarak übikinol (QH₂) elde etmedir. İkinci reaksiyon ise birinci reaksiyondan elde edilen enerjiyle 4 protonun matristen zarlar arası bölgeye pompalanmasıdır. Matriks, zarlararası bölgeye göre daha negatif olduğundan, N tarafı, zarararası bölge de görece daha pozitif olduğundan P bölgesi adını alır. Bu iki reaksiyon, sırasıyla, şöyle gösterilebilir:

NADH + H⁺ + Q → NAD⁺ + QH₂

ve

4H_N⁺ → 4H_P⁺

Buna göre Kompleks I'de gerçekleşen toplam reaksiyon;

NADH + 5H_N⁺ + Q → NAD⁺ + 4H_P⁺ + QH₂