Conţinut
- Definiție ATP și cum funcționează
- Chemiosmoza are loc în timpul respirației celulare
- Cum produce chimiosmoza ATP
Molecula de ATP (adenozina trifosfat) este utilizată de organismele vii ca sursă de energie. Celulele stochează energie în ATP adăugând un grupa fosfat la ADP (adenozina difosfat).
Chemiosmoza este mecanismul care permite celulelor să adauge grupa fosfaților, schimbând ADP în ATP și stocând energia în legătura chimică suplimentară. Procesele generale ale metabolismului glucozei și ale respirației celulare constituie cadrul în care poate avea loc chimiomoza și permite conversia ADP în ATP.
Definiție ATP și cum funcționează
ATP este o moleculă organică complexă care poate stoca energie în legăturile sale de fosfat. Funcționează împreună cu ADP pentru a alimenta multe dintre procesele chimice din celulele vii. Când o reacție chimică organică are nevoie de energie pentru a începe, a treia grupare fosfat a moleculei ATP poate iniția reacția atașându-se la unul dintre reactanți. Energia eliberată poate rupe o parte din legăturile existente și poate crea noi substanțe organice.
De exemplu, în timpul metabolismul glucozei, moleculele de glucoză trebuie descompuse pentru a extrage energie. Celulele utilizează energia ATP pentru a rupe legăturile de glucoză existente și pentru a crea compuși mai simpli. Moleculele suplimentare de ATP își folosesc energia pentru a ajuta la producerea enzimelor speciale și a dioxidului de carbon.
În unele cazuri, grupul de fosfat ATP acționează ca un fel de pod. Se atașează de o moleculă organică complexă și enzime sau hormoni se atașează de grupul fosfaților. Energia eliberată când legătura fosfat ATP poate fi utilizată pentru a forma noi legături chimice și pentru a crea substanțele organice necesare celulei.
Chemiosmoza are loc în timpul respirației celulare
Respirația celulară este procesul organic care alimentează celulele vii. Elementele nutritive precum glucoza sunt transformate în energie pe care celulele o pot folosi pentru a-și desfășura activitățile. Pașii din respirație celulară sunt următoarele:
Majoritatea etapelor de respirație celulară au loc în mitocondriile fiecărei celule. Mitocondriile au o membrană exterioară netedă și o membrană interioară puternic pliată. Reacțiile cheie au loc în membrana interioară, transferând material și ioni din matrice în interiorul membranei interioare în și în afara spațiul inter-membranar.
Cum produce chimiosmoza ATP
Lanțul de transport de electroni este segmentul final dintr-o serie de reacții care începe cu glucoza și se termină cu ATP, dioxid de carbon și apă. În timpul etapelor lanțului de transport de electroni, energia de la NADH și FADH2 este obișnuit să protoni de pompă de-a lungul membranei mitocondriale interne în spațiul intermembranar. Concentrația de protoni în spațiul dintre membranele mitocondriale interioare și exterioare crește și dezechilibrul are ca rezultat gradient electrochimic de-a lungul membranei interioare.
Chemiosmoza are loc atunci când forța motivului proton face ca protonii să difuzeze pe o membrană semi-permeabilă. În cazul lanțului de transport de electroni, gradientul electrochimic în membrana mitocondrială internă are ca rezultat o forță motivă a protonilor asupra protonilor din spațiul intermembranar. Forța acționează pentru a muta protonii înapoi pe membrana interioară, în matricea interioară.
O enzimă numită ATP sintaza este încorporat în membrana mitocondrială internă. Protonii difuză prin ATP sintaza, care folosește energia din forța motivului proton pentru a adăuga o grupare fosfat la moleculele ADP disponibile în matricea din interiorul membranei interne.
În acest fel, moleculele ADP din mitocondrii sunt transformate în ATP la sfârșitul segmentului de lanț de transport al electronilor din procesul de respirație celulară. Moleculele ATP pot ieși din mitocondrii și pot participa la alte reacții celulare.