Jelaskan Rantaian pengangkutan elektron eukariot dari Pemfosforilan oksidaan dalam bahasa melayu

Kebanyakkan proses biokimia katabolisme seperti glikolisis, kitaran asid sitrik dan pengoksidaan beta menghasilkan koenzim terturun, NADH. Koenzim ini mengandungi elektron-elektron yang mempunyai keupayaan pindahan yang tinggi atau dalam kata lain, akan mengeluarkan sejumlah besar tenaga ketika pengoksidaan. Walau bagaimanapun, sel tidak melepaskan tenaga ini sekaligus kerana ini akan menjadi satu tindak balas yang tidak terkawal. Sebaliknya, elektron-elektron tersebut dikeluarkan daripada NADH dan dihantar kepada oksigen melalui satu siri enzim yang masing-masing melepaskan sejumlah kecil tenaga. Set enzim itu mengandungi kompleks I hingga IV yang dikenali sebagai ETC dan boleh dijumpai di membran dalaman mitokondria. Suksinat juga dioksidakan oleh ETC tetapi disuapkan ke dalam laluan pada titik yang berbeza.

Dalam eukariot, enzim dalam sistem pengangkutan elektron menggunakan tenaga yang dilepaskan daripada pengoksidaan NADH untuk mengepam proton merentasi membran mitokondria dalam. Ini menyebabkan proton berkumpul di ruang antara membran dan menjana suatu kecerunan elektrokimia melintasi membran. Tenaga itu disimpan dalam suatu keupayaan yang kemudiannya akan digunakan oleh ATP sintase untuk menghasilkan ATP. Pemfosforilan oksidaan dalam mitokondria eukariot adalah contoh terbaik untuk difahami dalam proses ini. Mitokondria hadir dalam hampir kesemua eukariot kecuali protozoa anaerob seperti Trichomonas vaginalis yang sebaliknya mampu mengurangkan proton kepada hidrogen dalam mitokondria berbaki dan ia dikenali hidrogenosom.

NADH-koenzim Q oksidoreduktase (kompleks I)

NADH-koenzim Q oksidoreduktase (juga dikenali sebagai NADH dehidrogenase atau kompleks I) merupakan protein pertama dalam ETC. Kompleks I adalah satu enzim gergasi dengan kompleks I mamalia yang mempunyai 46 subunit dan jisim molekul kira-kira 1,000 kilodalton (kDa). Struktur tersebut diketahui secara terperinci memiliki satu bakteria sahaja dan dalam kebanyakkan organisma, kompleks itu menyerupai sebuah but dengan "bola" besar yang melunjur keluar daripada membran ke dalam mitokondria. Gen-gen yang mengekod protein individu terkandung di dalam kedua-dua nukleus sel dan genom mitokondria seperti yang berlaku bagi kebanyakan enzim yang hadir dalam mitokondria itu.

Tindak balas yang dimangkinkan oleh enzim ini adalah pengoksidaan dua elektron NADH oleh koenzim Q10 atau ubikuinon (diwakili sebagai Q dalam persamaan dibawah), kuinon larut lipid yang boleh dijumpai dalam membran mitokondria:

Tindak balas ini dan keseluruhan rantaian elektron bermula dengan pengikatan molekul NADH kepada kompleks I dan pendermaan dua elektron. Elektron-elektron itu memasuki kompleks I melalui kumpulan prostetik yang melekat pada kompleks, flavin mononukleotida (FMN). Penambahan elektron pada FMN menukarkannya kepada bentuk terturun FMNH2 dan elektron-elektron tersebut kemudiannya dipindahkan melalui satu siri gugusan besi–belerang, kumpulan prostetik kedua yang wujud dalam kompleks.

Ketika elektron melalui kompleks ini, empat proton dipam dari matriks ke dalam ruang antara membran itu. Secara tepat bagaimana perkara ini berlaku masih tidak jelas tetapi ia kelihatannya melibatkan perubahan kesusukan dalam kompleks I, menyebabkan protein untuk mengikat pada sisi-N membran dan melepaskannya pada sisi-P membran. Akhirnya, elektron-elektron dipindahkan daripada rantaian gugusan ferum-sulfur kepada molekul ubikuinon pada membran. Penurunan ubikuinon juga menyumbang kepada penjanaan suatu kecerunan proton dimana dua proton diambil daripada matriks ketika ia diturunkan kepada bentuk ubikuinol (QH2).