Articles

7.4 B: Chemiosmosis og Oxidativ Fosforylering


nøglebegreber

  • ATP-syntase, som er Et vigtigt enzym, der giver energi til cellen til at bruge gennem syntese af adenosintriphosphat (ATP).
  • o .idativ phosphorylering: en metabolisk vej, der bruger energi frigivet ved O .idation af næringsstoffer til at producere adenosintrifosfat (ATP).
  • kemiosmose: bevægelsen af ioner over en selektivt permeabel membran ned ad deres elektrokemiske gradient.,under kemiosmose donerer elektronbærere som NADH og FADH elektroner til elektrontransportkæden. Elektronerne forårsager konformationsændringer i proteinernes former for at pumpe H+ over en selektivt permeabel cellemembran. Den ujævne fordeling af H + – ioner over membranen etablerer både koncentration og elektriske gradienter (således en elektrokemisk gradient) på grund af hydrogenionernes positive ladning og deres aggregering på den ene side af membranen.,

    Figur \(\PageIndex{1}\): Chemiosmosis: I den oxidative fosforylering, hydrogen-ion-gradient dannet af elektron transportkæden bruges af ATP-syntase til at danne ATP.

    Hvis membranen var åben for diffusion af hydrogenionerne, ville ionerne have en tendens til spontant at diffundere tilbage over i Matri theen, drevet af deres elektrokemiske gradient. Imidlertid kan mange ioner ikke diffundere gennem de ikke-polære regioner af phospholipidmembraner uden hjælp af ionkanaler., Tilsvarende kan hydrogenioner i Matri spacerummet kun passere gennem den indre mitokondrielle membran gennem et membranprotein kaldet ATP-syntase. Dette protein fungerer som en lille generator, der drejes af kraften fra hydrogenionerne, der spreder sig gennem det, ned ad deres elektrokemiske gradient. Drejningen af denne molekylære maskine udnytter den potentielle energi, der er lagret i hydrogeniongradienten for at tilføje et fosfat til ADP, der danner ATP.

    Kemiosmose bruges til at generere 90 procent af ATP fremstillet under aerob glukosekatabolisme., Produktionen af ATP ved anvendelse af kemiosmoseprocessen i mitokondrier kaldes o .idativ phosphorylering. Det er også den metode, der anvendes i fotosyntesens lysreaktioner til at udnytte sollysets energi i processen med fotophosphorylering. Det samlede resultat af disse reaktioner er produktionen af ATP fra energien fra elektronerne fjernet fra hydrogenatomer. Disse atomer var oprindeligt en del af et glukosemolekyle. I slutningen af stien bruges elektronerne til at reducere et iltmolekyle til iltioner., De ekstra elektroner på ilt tiltrækker hydrogenioner (protoner) fra det omgivende medium, og der dannes vand.