Sinteza ATP: značilnosti tega procesa

Energetski metabolizem, ki prehaja v vse celice živega organizma, se imenuje disimilacija. To je niz razgradnih reakcij organskih spojin, v katerih se sprosti določena količina energije.

Disissimacija poteka v dveh ali treh stopnjah, ki je odvisna od vrste živih organizmov. Tako je v aerobah energetska metabolizem sestavljena iz pripravljalnih, kisikovih in kisikovih stopenj. Pri anaerobi (organizmi, ki lahko delujejo v okolju brez kisika), razkrojitev ne zahteva zadnje stopnje.

Končna stopnja energetskega metabolizma v aerobih se konča s popolno oksidacijo. V tem primeru se delitev glukoznih molekul pojavlja s tvorbo energije, kar deloma pripelje do nastanka ATP.

Treba je omeniti, da se sinteza ATP pojavlja v procesu fosforilacije, kadar se ADP dodaja anorganski fosfat. Hkrati se adenozin trifosforna kislina sintetizira v mitohondriji s sodelovanjem ATP sintaze.

Kakšna reakcija pride, ko nastane ta energijska spojina?

Adenozin difosfat in fosfat se kombinirajo s tvorbo ATP in visokoenergetsko vezjo, katere tvorba je porabljena okoli 30,6 kJ / mol. Adenozin trifosfat zagotavlja celice z energijo, saj se znatno sprošča, ko se makroergijske ATP vezi hidrolizirajo.

Molekularni stroj, ki je odgovoren za sintezo ATP, je specifična sintaza. Sestavljen je iz dveh delov. Ena od njih je v membrani in je kanal, skozi katerega protoni vstopajo v mitohondrijo. V tem primeru se sprosti energija, ki jo ujame drugi strukturni del ATP, imenovan F1. Vsebuje stator in rotor. Stator v membrani je nepokreten in je sestavljen iz delta regije, kot tudi alfa in beta podenot, ki so odgovorni za kemično sintezo ATP. Rotor vsebuje gama, kot tudi epsilon-podenote. Ta del se vrti z uporabo energije protona. Ta sintaza zagotavlja sintezo ATP, če so protoni iz zunanje membrane usmerjeni proti sredini mitohondrije.

Treba je opozoriti, da so kemijske reakcije v celici značilne prostorsko naročanje. Produkti kemijskih interakcij snovi so porazdeljeni asimetrično (pozitivno napolnjeni ioni segajo v eno smer in negativno nabit delci se pošljejo na drugo stran), kar ustvarja elektrokemijski potencial na membrani. Sestavljen je iz kemične in električne komponente. Treba je reči, da ta poseben potencial na površini mitohondrije postane univerzalna oblika shranjevanja energije.

Ta vzorec je odkril angleški znanstvenik P. Mitchell. Predlagal je, da snovi po oksidaciji niso molekule, ampak pozitivno in negativno nabito ionov, ki se nahajajo na nasprotnih straneh mitohondrijske membrane. Ta predpostavka je omogočila razjasnitev narave nastajanja makroregičnih vezi med fosfati med sintezo adenozin trifosfata in tudi za oblikovanje kemiosmotne hipoteze te reakcije.