Articles

7.4B:化学浸透と酸化的リン酸化

重要な用語

  • ATP合成酵素:アデノシン三リン酸(ATP)の合成によって細胞が使用するためのエネルギーを提供する重要な酵素である。
  • 酸化的リン酸化:栄養素の酸化によって放出されるエネルギーを使用してアデノシン三リン酸(ATP)を生成する代謝経路。
  • 化学浸透症:選択的に透過性の膜を横切るイオンの動き、それらの電気化学的勾配ダウン。,

化学浸透中、NADHやFADHのような電子キャリアは電子輸送鎖に電子を寄付します。 電子はタンパク質の形状に立体配座変化を引き起こし、選択的に透過性の細胞膜を横切ってH+をポンプで送る。 膜を横切るH+イオンの不均一な分布は、水素イオンの正電荷および膜の片側でのそれらの凝集のために、濃度および電気的勾配(したがって、電気化学的勾配)の両方を確立する。,

図\(\PageIndex{1}\):化学浸透:酸化的リン酸化において、電子輸送鎖によって形成される水素イオン勾配は、ATP合成酵素によってATPを形成する

膜が水素イオンによって拡散するために開いていた場合、イオンは自発的にそれらの電気化学的勾配によって駆動され、マトリックス しかし,多くのイオンはイオンチャネルの助けなしにりん脂質膜の非極性領域を通って拡散することはできない。, 同様に、マトリックス空間の水素イオンは、ATP合成酵素と呼ばれる膜タンパク質を介してミトコンドリア内膜を通過するだけである。 この蛋白質は電気化学の勾配の下のそれを通って拡散する水素イオンの力によって回る小さい発電機として機能します。 この分子機械の回転は、水素イオン勾配に蓄積されたポテンシャルエネルギーを利用してADPにリン酸塩を添加し、ATPを形成する。

Chemiosmosisが好気性のブドウ糖の異化の間になされるATPの90パーセントを発生させるのに使用されています。, ミトコンドリアにおけるケミオスモシスのプロセスを用いたATPの産生は、酸化的リン酸化と呼ばれる。 それはまたphotophosphorylationの過程において日光のエネルギーを利用することを光合性の軽い反作用で使用される方法です。 これらの反応の全体的な結果は、水素原子から除去された電子のエネルギーからのATPの生成である。 これらの原子はもともとグルコース分子の一部でした。 経路の終わりに、電子は酸素分子を酸素イオンに還元するために使用される。, 酸素上の余分な電子は、周囲の媒体から水素イオン(陽子)を引き付け、水が形成される。