Зміст
- Визначення ATP та як це працює
- Хіміосмоз має місце під час клітинного дихання
- Як хіміосмоз виробляє АТФ
Молекула АТФ (аденозинтрифосфат) використовується живими організмами як джерело енергії. Клітини зберігають енергію в АТФ, додаючи а фосфатна група до АДФ (аденозиндифосфат).
Хіміосмоз - це механізм, який дозволяє клітинам додавати фосфатну групу, змінюючи АДФ на АТФ і зберігаючи енергію в додатковому хімічному зв’язку. Загальні процеси метаболізму глюкози та клітинного дихання складають основу, в якій може відбуватися хіміосмоз і дають змогу перетворити АДФ в АТФ.
Визначення ATP та як це працює
АТФ - це складна органічна молекула, яка може зберігати енергію у своїх фосфатних зв’язках. Він працює разом з АДФ для управління багатьма хімічними процесами в живих клітинах. Коли органічна хімічна реакція потребує енергії, щоб почати її, третя фосфатна група молекули АТФ може ініціювати реакцію шляхом приєднання до одного з реагентів. Виділена енергія може порушити деякі існуючі зв’язки та створити нові органічні речовини.
Наприклад, під час метаболізм глюкози, молекули глюкози повинні бути розбиті для отримання енергії. Клітини використовують енергію АТФ, щоб розірвати існуючі зв’язки глюкози та створити більш прості сполуки. Додаткові молекули АТФ використовують свою енергію для вироблення спеціальних ферментів та вуглекислого газу.
У деяких випадках фосфатна група АТФ виступає як своєрідний міст. Він приєднується до складної органічної молекули і ферменти або гормони приєднуються до групи фосфатів. Енергія, що вивільняється при порушенні фосфатного зв'язку АТФ, може бути використана для утворення нових хімічних зв’язків та створення органічних речовин, необхідних клітині.
Хіміосмоз має місце під час клітинного дихання
Клітинне дихання - це органічний процес, який живить живі клітини. Поживні речовини, такі як глюкоза, перетворюються на енергію, яку клітини можуть використовувати для здійснення своєї діяльності. Сходи клітинне дихання такі:
Більшість етапів клітинного дихання відбувається всередині мітохондрій кожної клітини. Мітохондрії мають гладку зовнішню мембрану та сильно складну внутрішню мембрану. Ключові реакції відбуваються по всій внутрішній мембрані, передаючи матеріал та іони з матриця всередині внутрішньої мембрани всередину та зовні міжмембранний простір.
Як хіміосмоз виробляє АТФ
Електронний ланцюг транспорту - це заключний сегмент у серії реакцій, який починається з глюкози і закінчується АТФ, вуглекислим газом та водою. Під час кроків транспортного ланцюга електронів енергія від НАДГ та ФАДГ2 звик насосні протони через внутрішню мітохондріальну мембрану в міжмембранний простір. Концентрація протона у просторі між внутрішньою та зовнішньою мітохондріальними мембранами зростає, і дисбаланс призводить до електрохімічний градієнт поперек внутрішньої мембрани.
Хіміосмоз має місце при a протонна рушійна сила змушує протони дифундувати через напівпроникну мембрану. У випадку транспортного ланцюга електронів електрохімічний градієнт через внутрішню мітохондріальну мембрану призводить до протонної рушійної сили на протони в міжмембранному просторі. Сила діє для переміщення протонів назад по внутрішній мембрані, у внутрішню матрицю.
Фермент, що називається АТФ-синтаза вбудований у внутрішню мітохондріальну мембрану. Протони дифундують через АТФ-синтазу, яка використовує енергію від протонної рушійної сили для додавання фосфатної групи до молекул АДФ, наявних у матриці всередині внутрішньої мембрани.
Таким чином, молекули АДФ всередині мітохондрій перетворюються на АТФ в кінці сегмента транспортного ланцюга електронів процесу клітинного дихання. Молекули АТФ можуть виходити з мітохондрій та брати участь в інших клітинних реакціях.