Page 93 - Buku Ajar Biokimia 2 (Metabolisme)

(a) Dalam mitokondria, elektron bergerak melalui rantai pembawa elektron (rantai pernapasan) secara spontan, didorong oleh potensial reduksi oksigen yang tinggi dan potensial reduksi yang relatif rendah dari berbagai substrat tereduksi (bahan bakar) yang mengalami oksidasi di dalam mitokondria. (b) Dalam kloroplas, pergerakan elektron melalui rantai pembawa elektron didorong oleh energi foton yang diserap oleh pigmen hijau klorofil. Di kedua organel, aliran elektron menciptakan potensial elektrokimia oleh pergerakan transmembran proton dan muatan positif. Dalam kedua kasus, potensial elektrokimia ini mendorong sintesis ATP oleh enzim yang terikat membran, ATP sintase, yang pada dasarnya serupa di mitokondria dan kloroplas, dan juga pada bakteri dan archaea.
Reaksi transfer elektron di mitokondria, penemuan pada tahun 1948 oleh Eugene Kennedy dan Albert Lehninger bahwa mitokondria adalah tempat fosforilasi oksidatif pada eukariota menandai awal dari fase modern studi dalam transduksi energi biologis. Mitokondria, seperti bakteri gram negatif, memiliki dua membran. Membran luar mitokondria mudah ditembus oleh molekul kecil (Mr ,5,000) dan ion, yang bergerak bebas melalui saluran transmembran yang dibentuk oleh kelompok protein membran integral yang disebut porin. Membran dalam tidak dapat ditembus oleh sebagian besar molekul dan ion kecil, termasuk proton (H+); satu-satunya spesies yang melintasi membran ini melakukannya melalui pengangkut tertentu. Membran bagian dalam mengandung komponen rantai pernapasan dan ATP sintase.
Fungsi pembawa elektron dalam kompleks multienzim, pembawa elektron dari rantai pernapasan diatur menjadi kompleks membran supramolekul yang dapat dipisahkan secara fisik. Percobaan membran mitokondria bagian dalam dengan deterjen memungkinkan resolusi empat kompleks pembawa elektron yang unik, masing- masing mampu mengkatalisis transfer elektron melalui sebagian rantai (Gambar dan tabel dibawah). Kompleks I dan II mengkatalisis transfer elektron ke ubiquinone dari dua donor elektron yang berbeda: NADH (Kompleks I) dan suksinat (Kompleks II). Kompleks III membawa elektron dari ubikuinon tereduksi ke sitokrom c, dan Kompleks IV melengkapi urutan dengan mentransfer elektron dari sitokrom c ke O2.
91