Vad är oxidativ fosforylering?
oxidativ fosforylering är uppsättningen av kemiska reaktioner som används för att producera adenosintrifosfat (ATP). En viktig del av aerob andning, det är kanske den mest grundläggande metaboliska operationen på jorden. Olika typer av organismer har många olika sätt att organisera oxidativ fosforylering, men slutresultatet är alltid detsamma: Energi från nästa sista steg i serien används för att binda en fosforatom till adenosindifat (ADP) och förvandla den till ATP. Den potentiella energin som läggs till molekylen i denna reaktion är just det som gör ATP till en allmänt användbar energikälla i cellen.
uppförandet av det sista steget för oxidativ fosforylering innebär en serie reduktion-oxidation eller redox, reaktioner. Dessa reaktioner överför elektroner från en molekyl till en annan och ändrar därmed laddningen för båda. Denna uppsättning operationer kallas en elektrontransportkedja, eftersom den gör att cellen kan flytta energi, i form av elektroner, från STOrage till en plats där den lätt kan användas. Nikotinamidadenin dinukleotid (NAD +) är ett vanligt steg nära slutet av denna process. '+' Representerar en positiv laddning som gör att den enkelt kan acceptera elektroner och bli en reducerad form som kallas nadh.
Elektronernas energi i NADH används för att driva en process som kallas kemiosmos. Kemiosmos koncentrerar elektronernas energi till potentiell energi genom att flytta vätejoner - protoner - över ett membran. Denna rörelse skapar en energikradient över membranet i kraft av den ackumulerade positiva laddningen på ena sidan. Denna energikradient kallas protonmotivkraften. Vid denna tidpunkt kan det sista och mest universella steget av oxidativ fosforylering äga rum.
ATP -syntas är det enzymet som slutligen ansvarar för att konvertera ADP till ATP. En del av proteinet är inbäddat i membranet över vilket PROtons har drivits. ATP-syntas tillhandahåller en rutt genom vilken protonerna kan gå in i cellen, men drar nytta av den energi som genereras när de gör det. Denna operation liknar hur väderkvarnens skillnader i tryck och vattenhjul använder förändringar i potentiell energi till följd av tyngdkraften. Rörelsen av en proton tillbaka över membranet används för att driva en förändring i formen av enzymet. Om en molekyl av ADP redan är bunden till ATP -syntas när denna händelse inträffar, sätter förändringen en ytterligare fosforatom på den. Den nyligen producerade ATP -molekylen får lämna enzymet och blir fritt att tillhandahålla energi någon annanstans i cellen.