Hvad er oxidativ phosphorylering?

Oxidativ phosphorylering er det sæt kemiske reaktioner, der bruges til at producere adenosintriphosphat (ATP).En vigtig del af aerob respiration, det er måske den mest grundlæggende metaboliske operation på jorden.Forskellige typer organismer har mange forskellige måder at organisere oxidativ phosphorylering på, men slutresultatet er altid det samme: energi fra det næste til sidste trin i serien bruges til at binde et fosforatom til adenosin diphosphat (ADP), der omdanner det til ATP.Den potentielle energi, der er tilføjet til molekylet i denne reaktion, er netop det, der gør ATP til en universelt nyttig energikilde inden i cellen.

Forhøjelsen til det sidste trin med oxidativ phosphorylering involverer en række reduktionsoxidation eller redox, reaktioner.Disse reaktioner overfører elektroner fra et molekyle til en anden og ændrer derved ladningen af begge.Dette sæt operationer kaldes en elektrontransportkæde, fordi det giver cellen mulighed for at bevæge energi i form af elektroner, fra opbevaring til et sted, hvor det let kan bruges.Nicotinamid adenin dinucleotid (NAD ⁺) er et almindeligt trin nær slutningen denne proces.+ Repræsenterer en positiv ladning, der giver den mulighed for let at acceptere elektroner og blive en reduceret form kaldet Nadh.

Elertens energi i NADH bruges til at drive en proces kaldet kemiosmose.Kemiosmosis koncentrerer elektronerne energi til potentiel energi ved at bevæge brintioner mdash; protoner mdash; på tværs af en membran.Denne bevægelse skaber en energiens gradient på tværs af membranen i kraft af den akkumulerede positive ladning på den ene side.Denne energiens gradient kaldes protonmotivkraften.På dette tidspunkt kan det endelige og mest universelle trin med oxidativ phosphorylering finde sted.

ATP -syntase er enzymet, der i sidste ende er ansvarlig for at konvertere ADP til ATP.En del af proteinet er indlejret i membranen, som protonerne er drevet.ATP-syntase giver en rute, hvorigennem protonerne kan komme ind i cellen, men drager fordel af den energi, der genereres, når de gør det.Denne operation ligner den måde, hvorpå vindmøller udnytter forskelle i tryk og vandhjul bruger ændringer i potentiel energi, der er resultatet af tyngdekraften.Bevægelsen af en proton tilbage over membranen bruges til at drive en ændring i form af enzymet.Hvis et molekyle af ADP allerede er bundet til ATP -syntase, når denne begivenhed opstår, pålægger ændringen et yderligere fosforatom på det.Det nyligt producerede ATP -molekyle får lov til at forlade enzymet og bliver fri til at levere energi andre steder i cellen.