Mitokondri İçinde Kemiozmoz Sırasında ADP Nasıl ATP'ye Dönüştürülür?

ATP (adenosin trifosfat) Molekül canlı organizmalar tarafından enerji kaynağı olarak kullanılır. Hücreler, ATP'de enerji depolar. fosfat grubu ADP'ye (adenosin difosfat).

Kemiozmoz, hücrelerin fosfat grubunu eklemesine, ADP'yi ATP'ye değiştirmesine ve ekstra kimyasal bağda enerji depolamasına izin veren mekanizmadır. Glikoz metabolizmasının genel süreçleri ve hücresel solunum kemiozmozun gerçekleşebileceği çerçeveyi oluşturur ve ADP'nin ATP'ye dönüşümünü sağlar.

ATP, fosfat bağlarında enerji depolayabilen karmaşık bir organik moleküldür. Canlı hücrelerdeki kimyasal süreçlerin çoğuna güç sağlamak için ADP ile birlikte çalışır. Organik bir kimyasal reaksiyonun başlaması için enerjiye ihtiyaç duyduğunda, üçüncü fosfat grubu ATP molekülü kendisini reaktanlardan birine bağlayarak reaksiyonu başlatabilir. Ortaya çıkan enerji, mevcut bağların bir kısmını kırabilir ve yeni organik maddeler oluşturabilir.

Örneğin, sırasında glikoz metabolizmasıenerji elde etmek için glikoz moleküllerinin parçalanması gerekir. Hücreler, mevcut glikoz bağlarını kırmak ve daha basit bileşikler oluşturmak için ATP enerjisini kullanır. Ek ATP molekülleri, enerjilerini özel enzimler ve karbondioksit üretmeye yardımcı olmak için kullanır.

Bazı durumlarda ATP fosfat grubu bir tür köprü görevi görür. Kendini karmaşık bir organik moleküle bağlar ve enzimler veya hormonlar kendilerini fosfat grubuna bağlar. ATP fosfat bağı kırıldığında açığa çıkan enerji, yeni kimyasal bağlar oluşturmak ve hücrenin ihtiyaç duyduğu organik maddeleri oluşturmak için kullanılabilir.

Hücresel solunum, canlı hücrelere güç veren organik süreçtir. Glikoz gibi besinler, hücrelerin faaliyetlerini yürütmek için kullanabilecekleri enerjiye dönüştürülür. adımları hücresel solunum aşağıdaki gibidir:

1. glikoz kanda kılcal damarlardan hücrelere difüze olur.
2. Glikoz ikiye bölünür. piruvat molekülleri hücre sitoplazmasında.
3. Piruvat molekülleri hücreye taşınır. mitokondri.
4. sitrik asit döngüsü piruvat moleküllerini parçalar ve yüksek enerjili moleküller NADH ve FADH üretir₂.
5. NADH ve FADH₂moleküller mitokondriye güç verir elektron taşıma zinciri.
6. elektron taşıma zinciri'nin kemiozmozu, ATP sentaz enziminin etkisiyle ATP üretir.

Hücresel solunum adımlarının çoğu gerçekleşir mitokondrinin içinde her hücrenin. Mitokondri, pürüzsüz bir dış zara ve yoğun şekilde katlanmış bir iç zara sahiptir. Anahtar reaksiyonlar, iç zar boyunca gerçekleşir, malzeme ve iyonları hücreden aktarır. matris iç zarın içine ve dışına zarlar arası boşluk.

Elektron taşıma zinciri, glikoz ile başlayan ve ATP, karbondioksit ve su ile biten bir dizi reaksiyonun son bölümüdür. Elektron taşıma zinciri adımları sırasında, NADH ve FADH'den gelen enerji₂ için kullanılır pompa protonları iç mitokondriyal zardan zarlar arası boşluğa geçer. İç ve dış mitokondriyal zarlar arasındaki boşluktaki proton konsantrasyonu yükselir ve dengesizlik bir elektrokimyasal gradyan iç zar boyunca.

Kemiozmoz, bir proton hareket gücü Protonların yarı geçirgen bir zardan difüze olmasına neden olur. Elektron taşıma zinciri durumunda, iç mitokondriyal zar boyunca elektrokimyasal gradyan, zarlar arası boşluktaki protonlar üzerinde bir proton hareket kuvveti ile sonuçlanır. Kuvvet, protonları iç zardan iç matrise geri hareket ettirmek için hareket eder.

denilen bir enzim ATP sentaz iç mitokondriyal zara gömülüdür. Protonlar, iç zarın içindeki matriste bulunan ADP moleküllerine bir fosfat grubu eklemek için proton hareket kuvvetinden gelen enerjiyi kullanan ATP sentazından yayılır.

Bu şekilde, mitokondri içindeki ADP molekülleri, hücresel solunum sürecinin elektron taşıma zinciri segmentinin sonunda ATP'ye dönüştürülür. ATP molekülleri mitokondriden çıkabilir ve diğer hücre reaksiyonlarında yer alabilir.