Was ist oxidative Phosphorylierung?

Oxidative Phosphorylierung ist der Satz chemischer Reaktionen zur Herstellung von Adenosintriphosphat (ATP).Als wichtiger Bestandteil der aeroben Atmung ist es vielleicht der grundlegendste Stoffwechsel der Erde.Verschiedene Arten von Organismen haben viele verschiedene Möglichkeiten zur Organisation der oxidativen Phosphorylierung, aber das Endergebnis ist immer gleich: Energie vom nächsten Schritt in der Serie wird verwendet, um ein Phosphoratom an Adenosin -Diphosphat (ADP) zu binden und es in ATP zu verwandeln.Die potentielle Energie, die dem Molekül in dieser Reaktion hinzugefügt wird, ist genau das, was ATP zu einer universell nützlichen Energiequelle in der Zelle macht.Diese Reaktionen übertragen Elektronen von einem Molekül zum anderen, wodurch die Ladung für beide verändert wird.Dieser Betriebssatz wird als Elektronentransportkette bezeichnet, da die Zelle die Energie in Form von Elektronen von der Lagerung bis zu einem Ort bewegen kann, an dem sie leicht verwendet werden kann.Nikotinamid -Adenin -Dinukleotid (NAD

+

) ist gegen Ende dieses Prozesses ein häufiger Schritt.Das + repräsentiert eine positive Ladung, die es ihm ermöglicht, Elektronen leicht zu akzeptieren und eine reduzierte Form namens NADH zu werden. ^{Die Energie der Elektronen in NADH wird verwendet, um einen Prozess als Chemiosmose zu betreiben.Chemiosmose konzentriert die Energie der Elektronen in potentielle Energie, indem sie Wasserstoffionen mdash; Protonen mdash; über eine Membran bewegen.Diese Bewegung erzeugt aufgrund der akkumulierten positiven Ladung auf einer Seite einen Energiegradienten über die Membran.Dieser Energiegradient wird als Protonenmotivkraft bezeichnet.Zu diesem Zeitpunkt kann der endgültige und universellste Schritt der oxidativen Phosphorylierung stattfinden.}

ATP -Synthase ist das Enzym, das letztendlich für die Umwandlung von ADP in ATP verantwortlich ist.Ein Teil des Proteins ist in die Membran eingebettet, über die die Protonen gefahren wurden.Die ATP-Synthase bietet eine Route, über die die Protonen wieder in die Zelle eintreten können, nutzt jedoch die Energie, die erzeugt, wenn sie dies tun.Dieser Vorgang ähnelt der Art und Weise, wie Windmühlen Unterschiede im Druck nutzen, und Wasserräder verwenden Veränderungen der potentiellen Energie, die durch die Schwerkraft resultiert.Die Bewegung eines Protons zurück über die Membran wird verwendet, um eine Veränderung der Form des Enzyms vorzunehmen.Wenn ein ADP -Molekül bereits an die ATP -Synthase gebunden ist, wenn dieses Ereignis auftritt, führt die Änderung ein zusätzliches Phosphoratom darauf auf.Das neu produzierte ATP -Molekül darf das Enzym verlassen und frei sein, an anderer Stelle in der Zelle Energie zu liefern.