Fosforilasiôna Oksidativa: Fitaterana Elektrôna sy Kemiosmosis
Ny phosphorylation oxidative dia dingana iray tena ilaina amin'ny metabolisman'ny sela izay mitranga ao amin'ny mitochondria. Io dingana io no tompon'andraikitra amin'ny famokarana ny ankamaroan'ny adenosine triphosphate (ATP), ny molekiola izay manome angovo ho an'ny fihetsika biochemika isan-karazany ao amin'ny sela. Ny phosphorylation oxidative dia misy dingana roa lehibe: ny rojo fitaterana elektrôna sy ny chemiosmosis. Samy miara-miasa izy roa mba hanovana ny angovo avy amin'ny otrikaina voatelina ho endrika angovo azo ampiasaina ho an'ny sela.
Fitaterana elektrôna
Ao amin'ny fonon'ny mitochondria anatiny no misy ny fitaterana elektrôna. Ity fonon'ny mitochondria ity dia misy fitambarana proteinina dimy izay miara-miasa mba hamindrana elektrôna avy amin'ireo mpanome elektrôna toy ny NADH sy FADH2 mankany amin'ny mpandray elektrôna farany, dia ny oksizenina. Ity dingana ity dia mamoaka angovo, izay ampiasaina hanosika prôtôna (H+) manerana ny fonon'ny mitochondria avy amin'ny matrice mankany amin'ny habaka intermembrane, ka mamorona gradient prôtôna.
Complex I: NADH-Dehydrogenase
Manomboka ao amin'ny Complex I, fantatra ihany koa amin'ny hoe NADH dehydrogenase, ny dingan'ny fitaterana elektrôna. Ny NADH vokarina ao amin'ny tsingerin'i Krebs dia manome elektrôna ho an'ity complex ity. Ny elektrôna dia afindra amin'ny alàlan'ny cofactors maromaro, anisan'izany ny FMN (flavin mononucleotide) sy vondrona vy-solifara maromaro. Mandritra ity dingana ity, prôtôna efatra no alefa avy amin'ny matrix mankany amin'ny habaka intermembrane.
Complex II: Succinate Dehydrogenase
Ny Complex II dia succinate dehydrogenase, izay mandray anjara amin'ny tsingerin'ny Krebs ihany koa. Ity complex ity dia mandray elektrôna avy amin'ny FADH2, mamokatra FAD, ary mamoaka elektrôna ho ubiquinone (coenzyme Q). Tsy tahaka ny Complex I, ny Complex II dia tsy manosika prôtôna manerana ny fonon'ny mitochondria.
Complex III: Sitokrom bc1
Ny Complex III, na cytochrome bc1, dia mandray elektrôna avy amin'ny ubiquinol (ubiquinone mihena) ary mamindra azy ireo any amin'ny cytochrome c, proteinina kely mety levona ao amin'ny habaka intermembrane. Ny Complex III koa dia manamora ny fandefasana prôtôna ao amin'ny habaka intermembrane, manampy amin'ny gradient prôtôna efa miorina.
Complex IV: Cytochrome c Oxidase
Ny Complex IV, na cytochrome c oxidase, no dingana farany amin'ny rojo fitaterana elektrôna. Afindra avy amin'ny cytochrome c mankany amin'ny oksizenina, izay mpandray elektrôna farany, ny elektrôna, ka mamorona rano. Miaraka amin'ity dingana ity ihany koa ny fikorianan'ny prôtôna ao amin'ny habaka intermembrane.
Ny anjara asan'ny Ubiquinone sy Cytochrome c
Ny Ubiquinone sy ny cytochrome c dia miasa toy ny mpitondra elektrôna finday. Maka elektrôna avy amin'ny Complexes I sy II ny Ubiquinone ary avy eo dia manatitra azy ireo any amin'ny Complexe III. Mandritra izany fotoana izany, ny cytochrome c dia mitondra elektrôna avy amin'ny Complexe III mankany amin'ny Complexe IV, ka ahafahan'ny fizotran'ny famindrana elektrôna mandeha tsara.
Kemiosmosis
Ny chemiosmosis dia dingana iray izay mampiasa ny gradient prôtôna novokarina nandritra ny fitaterana elektrôna mba hamokarana ATP. Io mekanisma io dia fehezin'ny ATP synthase, anzima iray hita ao amin'ny fonon'ny mitochondria anatiny.
Gradient Proton sy ATP Synthase
Ny gradient prôtôna miforona mandritra ny fitaterana elektrôna dia mamorona potentiel elektrokimia izay matetika antsoina hoe potentiel de motiel de proton. Io potentiel io dia mitondra ny prôtôna hiverina ao amin'ny matrice mitochondrial amin'ny alàlan'ny ATP synthase, izay mampiasa io fikorianana io mba hanovana ny ADP sy ny phosphate inorganika ho ATP.
Rafitra sy asan'ny ATP Synthase
Ny ATP synthase dia misy singa roa lehibe: F0 sy F1. Ny F0 dia mamorona fantsona proton manerana ny fonon'ny mitochondria, raha ny F1 kosa no toerana fanaovana ATP. Ny fikorianan'ny protons amin'ny alalan'ny F0 dia miteraka fihodinan'ny singa F1, izay mamela ny fiovana ilaina amin'ny firafiny mba hifamatotra amin'ny ADP sy phosphate, ary hamorona ATP.
Fitsipika sy Fahombiazan'ny Fosforilasi Oksidativa
Ny filàn'ny sela amin'ny angovo no mifehy ny fizotran'ny phosphorylation oxidative. Ny ATP, ADP, ary ny phosphate inorganika dia mitana anjara toerana lehibe amin'ity fitsipika ity. Ny fifantohana ATP avo dia mampiadana ity dingana ity, raha ny fifantohana ADP avo kosa dia manafaingana izany.
Mahaliana ihany koa ny fahombiazan'ny angovo azo avy amin'ny phosphorylation oxidative. Ny molekiola NADH tsirairay izay oxidized ao amin'ny rojo fitaterana elektrôna dia afaka mamokatra ATP 2.5 eo ho eo, raha ny FADH2 kosa dia mamokatra ATP 1.5 eo ho eo. Na dia tsy mahomby 100% aza, ny phosphorylation oxidative no loharano voalohany amin'ny famokarana ATP ao amin'ny sela aerobika.
Fiantraikany ara-pitsaboana
Ny tsy fahatomombanan'ny phosphorylation oxidative dia mety hiteraka aretina mitochondria isan-karazany, izay matetika misy fiantraikany amin'ny taova mila angovo be dia be, toy ny hozatra sy ny atidoha. Ireo aretina ireo dia mety ho vokatry ny fiovan'ny fototarazo na avy amin'ny anton-javatra ivelany, toy ny poizina izay manakana ny rojo fitaterana elektrôna.
Ohatra, ny sianida sy ny karbonika monoksida dia manakana ny Complex IV, izay mampijanona ny fikorianan'ny elektrôna sy ny famokarana ATP, ka miteraka fahasimban'ny sela tena ilaina amin'ny taova noho ny tsy fahampian'ny angovo.
Famaranana
Ny phosphorylation oxidative dia dingana iray tena ilaina izay mampiasa ny fitaterana elektrôna sy ny chemiosmosis mba hamokarana ATP, izay mpitondra angovo voalohany ao amin'ny sela. Ny fahatakarana ny mekanisma dia tsy vitan'ny hoe zava-dehibe amin'ny biolojia fototra fa manokatra varavarana ho amin'ny fampivoarana fitsaboana ho an'ny aretina mifandraika amin'ity aretina metabolika ity ihany koa. Ny fanohizana ny fikarohana ny lafiny molekiolan'ny phosphorylation oxidative dia hanampy ireo mpikaroka hahita vahaolana vaovao amin'ny olana ara-pahasalaman'ny olombelona.
