Articles

7.4 B: Chemiosmosis og Oksidativt Phosphorylation


– Tasten Vilkår

  • ATP syntase: Et viktig enzym som gir energi for cellene å bruke gjennom syntese av adenosin trifosfat (ATP).
  • oksidativt phosphorylation: En metabolismevei som bruker energien frigjøres ved oksidasjon av næringsstoffer til å produsere adenosin trifosfat (ATP).
  • chemiosmosis: bevegelse av ioner over et selektivt gjennomtrengelig membran, ned sine elektrokjemisk gradient.,

Under chemiosmosis, elektron operatører som NADH og FADH donere elektronene til elektrontransportkjeden. Elektronene føre konformasjon endringer i former av proteiner for å pumpe H+ over et selektivt permeable cellemembranen. Den skjeve fordelingen av H+ – ioner over membranen etablerer både konsentrasjon og elektrisk graderinger (dermed en elektrokjemisk gradient) på grunn av hydrogen ioner’ positiv ladning og deres aggregering på den ene siden av membranen.,

Figur \(\PageIndex{1}\): Chemiosmosis: I oksidativt phosphorylation, hydrogen-ion-gradient dannet av elektrontransportkjeden brukes av ATP syntase til å danne ATP.

Hvis membranen var åpne for diffusjon av hydrogen ioner, ionene har en tendens til å spontant diffuse tilbake over i matrisen, drevet av sin elektrokjemiske gradienten. Imidlertid, mange ioner kan ikke diffuse gjennom den upolare regioner av phospholipid membraner uten hjelp av ion-tv., På samme måte, hydrogen ioner i matrix-plass kan bare passere gjennom mitokondrienes indre membran gjennom en membran protein som kalles ATP syntase. Dette proteinet fungerer som en liten generator slått av styrken av hydrogen ioner spre seg gjennom det, ned sine elektrokjemisk gradient. Det å slå av denne molekylær maskinen utnytter den potensielle energien som er lagret i hydrogen-ion-gradient for å legge til en fosfat til ADP, danner ATP.

Chemiosmosis brukes til å generere 90 prosent av ATP-laget under aerob glukose metabolisme., Produksjon av ATP ved hjelp av prosessen med chemiosmosis i mitokondriene kalles oksidativt phosphorylation. Det er også den metoden som brukes i lys reaksjoner av fotosyntesen for å utnytte energien i sollyset i prosessen med photophosphorylation. Det samlede resultatet av disse reaksjonene er produksjon av ATP fra energien til elektronene fjernet fra hydrogen atomer. Disse atomene var opprinnelig en del av et molekyl glukose. På slutten av veien, elektroner brukes til å redusere en oksygen-molekyl oksygen ioner., Den ekstra elektroner på oksygen tiltrekke hydrogen ioner (protoner) fra den omgivende medium og vann er dannet.