Co to jest fosforylacja oksydacyjna?

Fosforylacja oksydacyjna jest zestawem reakcji chemicznych stosowanych do wytwarzania trifosforanu adenozyny (ATP). Ważna część aerobowego oddychania, jest to być może najbardziej fundamentalna operacja metaboliczna na Ziemi. Różne typy organizmów mają wiele różnych sposobów organizowania fosforylacji oksydacyjnej, ale wynik końcowy jest zawsze taki sam: energia od ostatniego etapu w serii jest wykorzystywana do wiązania atomu fosforu z difosforanem adenozyny (ADP), przekształcając ją w ATP. Energia potencjalna dodana do cząsteczki w tej reakcji jest dokładnie tym, co sprawia, że ​​ATP jest uniwersalnie przydatnym źródłem energii w komórce.

Przewidywanie do ostatniego etapu fosforylacji oksydacyjnej obejmuje szereg reakcji zmniejszania lub redoks, reakcji. Reakcje te przenoszą elektrony z jednej cząsteczki do drugiej, zmieniając w ten sposób ładunek obu. Ten zestaw operacji nazywa się łańcuchem transportu elektronów, ponieważ pozwala ogniwie przenosić energię w postaci elektronów ze STOrage to miejsce, w którym można go łatwo użyć. Dinukleotyd adeninowy nikotynamid (NAD +) jest powszechnym krokiem pod koniec tego procesu. „+” Reprezentuje ładunek dodatni, który pozwala mu łatwo akceptować elektrony i stać się redukowaną formą zwaną NADH.

Energia elektronów w NADH jest wykorzystywana do zasilania procesu zwanego chemiosmozą. Chemiosmoza koncentruje energię elektronów w energię potencjalną poprzez poruszanie jonów wodoru - prrotonów - membrany. Ten ruch tworzy gradient energii w membranie na mocy zgromadzonego ładunku dodatniego z jednej strony. Ten gradient energii nazywa się siłą proton-ruch. W tym momencie może mieć miejsce końcowy i najbardziej uniwersalny etap fosforylacji oksydacyjnej.

Syntaza

ATP jest enzymem ostatecznie odpowiedzialnym za przekształcenie ADP na ATP. Część białka jest osadzona w błonie, którą PROtony zostały napędzane. Syntaza ATP zapewnia trasę, przez którą protony mogą ponownie wejść do komórki, ale wykorzystuje energię wytwarzaną, gdy to robią. Ta operacja przypomina sposób, w jaki wiatraka wiązki wiązki różnice w ciśnieniu i kółkach wodnych wykorzystują zmiany energii potencjalnej wynikającej z grawitacji. Ruch protonu z powrotem przez membranę służy do zasilania zmiany kształtu enzymu. Jeśli cząsteczka ADP jest już związana z syntazą ATP, gdy zdarzenie to nastąpi, zmiana nakłada na nią dodatkowy atom fosforu. Nowo wyprodukowana cząsteczka ATP może opuścić enzym i staje się swobodnie dostarczania energii w innym miejscu w komórce.