Zawartość
- Definicja ATP i jak to działa
- Chemiosmosis zachodzi podczas oddychania komórkowego
- Jak Chemiosmosis wytwarza ATP
Cząsteczka ATP (trifosforan adenozyny) jest wykorzystywana przez żywe organizmy jako źródło energii. Komórki magazynują energię w ATP, dodając grupa fosforanowa do ADP (difosforan adenozyny).
Chemiosmosis to mechanizm, który pozwala komórkom dodawać grupę fosforanową, zmieniając ADP na ATP i magazynując energię w dodatkowym wiązaniu chemicznym. Ogólne procesy metabolizmu glukozy i oddychania komórkowego stanowią ramy, w których może zachodzić chemiosmoza i umożliwiają konwersję ADP do ATP.
Definicja ATP i jak to działa
ATP jest złożoną cząsteczką organiczną, która może magazynować energię w wiązaniach fosforanowych. Współpracuje z ADP, aby zasilić wiele procesów chemicznych w żywych komórkach. Gdy organiczna reakcja chemiczna potrzebuje energii, aby ją rozpocząć, trzecia grupa fosforanowa cząsteczki ATP może zainicjować reakcję, przyłączając się do jednego z reagentów. Uwolniona energia może zerwać niektóre istniejące wiązania i stworzyć nowe substancje organiczne.
Na przykład podczas metabolizm glukozy, cząsteczki glukozy muszą zostać rozbite, aby uzyskać energię. Komórki wykorzystują energię ATP do zerwania istniejących wiązań glukozy i stworzenia prostszych związków. Dodatkowe cząsteczki ATP wykorzystują swoją energię do produkcji specjalnych enzymów i dwutlenku węgla.
W niektórych przypadkach grupa fosforanowa ATP działa jako rodzaj mostka. Przylega do złożonej cząsteczki organicznej, a enzymy lub hormony łączą się z grupą fosforanową. Energię uwolnioną po zerwaniu wiązania fosforanowego ATP można wykorzystać do tworzenia nowych wiązań chemicznych i tworzenia substancji organicznych potrzebnych komórce.
Chemiosmosis zachodzi podczas oddychania komórkowego
Oddychanie komórkowe jest procesem organicznym, który zasila żywe komórki. Składniki odżywcze, takie jak glukoza, są przekształcane w energię, którą komórki mogą wykorzystać do wykonywania swoich czynności. Kroki oddychania komórkowego są następujące:
Większość etapów oddychania komórkowego odbywa się w mitochondriach każdej komórki. Mitochondria mają gładką błonę zewnętrzną i mocno złożoną błonę wewnętrzną. Kluczowe reakcje zachodzą przez wewnętrzną membranę, przenosząc materiał i jony z matryca wewnątrz wewnętrznej błony do i z przestrzeń między membranami.
Jak Chemiosmosis wytwarza ATP
Łańcuch transportu elektronów jest ostatnim segmentem serii reakcji, które zaczynają się od glukozy, a kończą ATP, dwutlenkiem węgla i wodą. Podczas etapów łańcucha transportu elektronów energia z NADH i FADH2 jest używany w celu pompować protony przez wewnętrzną błonę mitochondrialną do przestrzeni międzybłonowej. Wzrasta stężenie protonu w przestrzeni między wewnętrzną i zewnętrzną błoną mitochondrialną, a brak równowagi powoduje gradient elektrochemiczny przez wewnętrzną membranę.
Chemiosmosis ma miejsce, gdy protonowa siła napędowa powoduje, że protony dyfundują przez półprzepuszczalną błonę. W przypadku łańcucha transportu elektronów gradient elektrochemiczny na wewnętrznej błonie mitochondrialnej powoduje siłę protonową działającą na protony w przestrzeni międzybłonowej. Siła działa, aby przesunąć protony z powrotem przez wewnętrzną membranę do wewnętrznej matrycy.
Enzym o nazwie Syntaza ATP jest osadzony w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Protony dyfundują przez syntazę ATP, która wykorzystuje energię z siły napędowej protonu, aby dodać grupę fosforanową do cząsteczek ADP dostępnych w matrycy wewnątrz błony wewnętrznej.
W ten sposób cząsteczki ADP wewnątrz mitochondriów przekształcane są w ATP na końcu segmentu łańcucha transportu elektronów w procesie oddychania komórkowego. Cząsteczki ATP mogą opuszczać mitochondria i brać udział w innych reakcjach komórkowych.