Cos'è la fosforilazione ossidativa?
La fosforilazione ossidativa è l'insieme di reazioni chimiche utilizzate per produrre adenosina trifosfato (ATP).Una parte importante della respirazione aerobica, è forse l'operazione metabolica più fondamentale sulla Terra.Diversi tipi di organismi hanno molti modi diversi di organizzare la fosforilazione ossidativa, ma il risultato finale è sempre la stessa.L'energia potenziale aggiunta alla molecola in questa reazione è proprio ciò che rende l'ATP una fonte di energia universalmente utile all'interno della cellula.
Il vantaggio della fase finale della fosforilazione ossidativa comporta una serie di ossidazione di riduzione o redox.Queste reazioni trasferiscono gli elettroni da una molecola all'altra, alterando così la carica di entrambi.Questo insieme di operazioni è chiamata catena di trasporto di elettroni, perché consente alla cella di spostare l'energia, sotto forma di elettroni, dallo stoccaggio a un luogo in cui può essere facilmente utilizzato.Nicotinamide adenina dinucleotide (NAD +) è un passo comune vicino alla fine di questo processo.Il + rappresenta una carica positiva che gli consente di accettare facilmente elettroni e diventare una forma ridotta chiamata NADH.
L'energia degli elettroni in NADH viene utilizzata per alimentare un processo chiamato chemiosmosi.La chemiosmosi concentra l'energia degli elettroni in energia potenziale spostando gli ioni idrogeno mdash; protoni mdash; attraverso una membrana.Questo movimento crea un gradiente di energia attraverso la membrana in virtù della carica positiva accumulata su un lato.Questo gradiente di energia è chiamato la forza motiva protonica.A questo punto, può avvenire il passaggio finale e più universale della fosforilazione ossidativa.
ATP sintasi è l'enzima alla fine responsabile della conversione di ADP in ATP.Parte della proteina è incorporata nella membrana attraverso la quale sono stati guidati i protoni.ATP Syntase fornisce un percorso attraverso il quale i protoni possono rientrare nella cella, ma sfrutta l'energia generata quando lo fanno.Questa operazione ricorda il modo in cui i mulini a vento sfruttano le differenze di pressione e ruote idriche utilizzano cambiamenti nell'energia potenziale derivante dalla gravità.Il movimento di un protone di nuovo attraverso la membrana viene utilizzato per alimentare un cambiamento nella forma dell'enzima.Se una molecola di ADP è già legata all'ATP sintasi quando si verifica questo evento, il cambiamento impone un ulteriore atomo di fosforo su di esso.La nuova molecola ATP è autorizzata a lasciare l'enzima e diventa libera di fornire energia altrove nella cellula.