Protein Transpor Elektron adalah Suatu protein, yang sering mengandung ion logam, yang mengoksidasi dan mengurangi molekul lain melalui transfer elektron.
Komponen dalam Sistem Transport Elektron
- NAD+ dan NADH
Nicotinamide Adenine Dinucleotide, dibentuk dengan penambahan inti Hidrogen dan 2 elektron hydride ion ke NAD+. Cincin Nicotinamide akan kurang stabil saat menerima ion hidrida, dampaknya elektron ion hidrida dari NADH dapat dengan mudah ditransfer.
- Protein Fe-S(Besi Sulfur)
Berhubungan dengan flavoprotein (metaflavoprotein) dan dengan sitokrom b
- Ubiquinone/Coenzyme Q
Terdapat dalam mitokondria dengan bentuk kuinon teroksidasi (aerob) dan kuinol tereduksi (anaerob), merupakan unsur pembentuk lipida, rumus bangun sama seperti vitamin K dan E, menyerupai plastokuinon (pada kloroplas), rantai samping poliisosprenoid, pengumpul ekivalen pereduksi dari suksinat kolinn, gliserol-3-fosfat, sarkosin, dimetilglisin, asilkoa, yang bertalian langsung dengan rantai respirasi melalui enzim (Flavoprotein dehidrogenase), menerima aliran ekivalen pereduksi dari NADH Dehidrogenase, menyalurkan elektron melewati rangkaian sitokrom mengarah molekul Oksigen.
Tahapan Transport Elektron
- NADH akan membebaskan elektronnya (e-) kepada komplek protein I. Proses ini membebaskan energi yang menimbulkan dipompanya H+ dari matriks mitokondria mengarah ke ruang antar membran. NADH yang sudah kehilangan elektron akan berubah menjadi NAD+.
- Elektron akan dilanjutkan kepada ubiquinon.
- Lalu elektron diteruskan pada komplek protein III. Hal ini akan menimbulkan dipompanya H+ keluar mengarah ruang antar membran.
- Elektron akan dilanjutkan kepada sitokrom c.
- Elektron akan dilanjutkan kepada komplek protein IV. Hal ini juga akan membuat dipompanya H+ keluar mengarah ruang antar membran.
- Elektron lalu diterima dengan molekul oksigen, yang kemudian berikatan dengan 2 ion H+ membentuk H2O.
- Bila dihitung, transfer elektron dari berbagai protein tadi menimbulkan dipompanya 3 H+ keluar menuju ruang antar membran. H+ atau proton tersebut akan kembali menuju matriks mitokondria melalui enzim yang disebut ATP sintase.
- Lewatnya H+ pada ATP sintase akan memicu enzim tersebut untuk membangun ATP secara bersamaan. Sebab terdapat 3 H+ yang masuk kembali ke dalam matriks, maka terbentuklah 3 molekul ATP.
- Proses pembentukan ATP oleh enzim ATP sintase tersebut disebut dengan kemiosmosis.
Elektron yang berasal dari NADH dan FADH2 akan mengalir dari satu penerima menuju penerima lain dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Sedangkan yang berperan sebagai penerima elektron terakhir adalah O2 hingga nantinya akan terbentuk H2O.
Okelah tanpa berpanjang lebar akan saya jelaskan secara singkat transpor elektron untuk NADH
- Molekul NADH akan melepaskan elektronnya dan ditangkap kompleks protein I kemudian berpindah menuju ubiquinon.
- Saat elektron meninggalkan kompleks protein I, menyebabkan sebuah H+ dikeluarkan menuju ruang antar membran.
- Dari ubiquinon, elektron akan menuju kompleks protein III dan kemudian menuju sitokrom c.
- Saat elektron meninggalkan kompleks protein III, sebuah H+ juga akan dikeluarkan menuju ruang antar membran.
- Dari sitokrom c elektron akan menuju kompleks sitokrom IV yang kemudian akan menuju penerima elektron terakhir yaitu O2.
- Saat elektron meninggalkan kompleks protein IV menyebabkan sebuah H+ juga dikeluarkan menuju ruang antar membran.
- O2 setelah menerima elektron akan mengikat H+ dan membentuk H2O.
- Tiga H+ yang telah dikeluarkan tadi akan masuk kembali melalui enzim ATP sintase yang berada di membran tersebut.
- Setiap H+ yang masuk melalui ATP sintase juga akan dihasilkan 1 molekul ATP.
- Jadi total dari satu NADH akan dihasilkan 3 ATP.
Sekarang saya jelaskan proses transpor elektron untuk molekul FADH2. Sebenarnya prosesnya hampir sama hanya berbeda di tahap awal saja.
- Molekul FADH2 akan melepaskan elektronnya dan ditangkap kompleks protein II kemudian berpindah menuju ubiquinon, namun pada tahap ini tidak menyebabkan dikeluarkannya H+.
- Kemudian elektron akan meninggalkan ubiquinon dan menuju kompleks protein III, sitokrom C, dan kompleks protein IV.
- Saat elektron melewati kompleks protein III dan IV masing-masing menyebabkan dikeluarkannya molekul H+.
- Jadi hanya 2 H+ yang dikeluarkan hingga nantinya masuk kembali melalui ATP sintase dan terbentuk 2 ATP.
- Di akhir cerita elektron juga akan ditangkap oleh O2 menghasilkan H2O.
