7.4 B: Chemiosmosis Oxidatív Foszforiláció
Kulcs Kifejezések
- ATP szintáz: Egy fontos enzim, amely energiát biztosít a cella használata révén a szintézis, az adenozin-trifoszfát (ATP).
- oxidatív foszforiláció: olyan metabolikus út, amely a tápanyagok oxidációja által felszabaduló energiát használja fel adenozin-trifoszfát (ATP) előállítására.
- chemiosmosis: az ionok mozgása egy szelektíven áteresztő membránon, az elektrokémiai gradiensükön keresztül.,
a kemiozmózis során az olyan elektronhordozók, mint a NADH és a FADH, elektronokat adományoznak az elektronszállítási Láncnak. Az elektronok konformációs változásokat okoznak a fehérjék alakjában, hogy a H+ – t szelektíven áteresztő sejtmembránon keresztül pumpálják. A H+ ionok egyenlőtlen eloszlása a membránon belül mind a koncentrációt, mind az elektromos gradienseket (tehát elektrokémiai gradienst) meghatározza a hidrogénionok pozitív töltése és a membrán egyik oldalán történő aggregációja miatt.,
Ha a membrán nyitott lenne a hidrogénionok diffúziójára, az ionok hajlamosak spontán diffundálni a mátrixba, amelyet elektrokémiai gradiensük vezet. Sok Ion azonban ioncsatornák nélkül nem tud diffundálni a foszfolipid membránok nem poláris régióin., Hasonlóképpen, a mátrixtérben lévő hidrogénionok csak a belső mitokondriális membránon keresztül juthatnak át az ATP szintáz nevű membránfehérjén keresztül. Ez a fehérje egy apró generátorként működik, amelyet a rajta diffundáló hidrogénionok ereje forgat, az elektrokémiai gradiensük alatt. Ennek a molekuláris gépnek a fordulása kihasználja a hidrogénion-gradiensben tárolt potenciális energiát, hogy foszfátot adjon az ADP-hez, ami ATP-t képez.
A Chemiosmosis az aerob glükóz katabolizmus során előállított ATP 90% – ának előállítására szolgál., Az ATP termelését a mitokondriumok chemiosmosis folyamatának felhasználásával oxidatív foszforilációnak nevezik. Ez a módszer a fotoszintézis fényreakcióiban is alkalmazható a napfény energiájának a fotofoszforiláció folyamatában történő hasznosítására. Ezeknek a reakcióknak az általános eredménye az ATP előállítása a hidrogénatomokból eltávolított elektronok energiájából. Ezek az atomok eredetileg egy glükózmolekula részét képezték. Az út végén az elektronokat az oxigénmolekula oxigénionokká történő csökkentésére használják., Az oxigénben lévő extra elektronok hidrogénionokat (protonokat) vonzanak a környező közegből, és víz keletkezik.