Articles

7.4 B: Chemiosmózy a Oxidativní Fosforylace

by admin

Klíčové Vlastnosti

  • ATP syntáza: důležitý enzym, který poskytuje energii pro buňky přes syntézu adenosin trifosfát (ATP).
  • oxidační fosforylace: metabolická cesta, která využívá energii uvolněnou oxidací živin k produkci adenosintrifosfátu (ATP).
  • chemiosmóza: pohyb iontů přes selektivně propustnou membránu, dolů jejich elektrochemický gradient.,

Během chemiosmózy, elektronové nosiče, jako NADH a FADH darovat elektrony do elektronového transportního řetězce. Elektrony způsobují změny konformace ve tvarech proteinů, aby pumpovaly H+ přes selektivně propustnou buněčnou membránu. Nerovnoměrné rozložení iontů H+ přes membránu stanoví koncentrační a elektrický gradient (tedy, elektrochemické gradientu) vzhledem k vodíkové ionty pozitivní náboj a jejich agregace na jedné straně membrány.,

Obrázek \(\PageIndex{1}\): Chemiosmózy: V oxidativní fosforylace, vodíkových iontů gradient vytvořený elektron transportní řetězec je používán ATP syntázy formě ATP.

Pokud byla membrána otevřena difúzi vodíkovými ionty, ionty by měly tendenci spontánně difundovat zpět do matrice, poháněné jejich elektrochemickým gradientem. Mnoho iontů však nemůže difundovat přes nepolární oblasti fosfolipidových membrán bez pomoci iontových kanálů., Podobně mohou vodíkové ionty v maticovém prostoru procházet pouze vnitřní mitochondriální membránou membránovým proteinem zvaným ATP syntáza. Tento protein působí jako malý generátor otočený silou vodíkových iontů, které se skrze něj rozptylují, dolů jejich elektrochemický gradient. Otáčení tohoto molekulárního stroje využívá potenciální energii uloženou v gradientu vodíkových iontů pro přidání fosfátu do ADP, tvořící ATP.

Chemiosmóza se používá k vytvoření 90 procent ATP během aerobního katabolismu glukózy., Produkce ATP za použití procesu chemiosmózy v mitochondriích se nazývá oxidační fosforylace. Je to také metoda používaná při světelných reakcích fotosyntézy k využití energie slunečního světla v procesu fotofosforylace. Celkovým výsledkem těchto reakcí je produkce ATP z energie elektronů odstraněných z atomů vodíku. Tyto atomy byly původně součástí molekuly glukózy. Na konci dráhy se elektrony používají ke snížení molekuly kyslíku na ionty kyslíku., Extra elektrony na kyslíku přitahují vodíkové ionty (protony) z okolního média a vytváří se voda.