Kandungan
- Definisi ATP dan Bagaimana Ia berfungsi
- Chemiosmosis Mengambil Tempat Semasa Pernafasan Selular
- Bagaimana Chemiosmosis Menghasilkan ATP
Molekul ATP (adenosine triphosphate) digunakan oleh organisma hidup sebagai sumber tenaga. Sel menyimpan tenaga di ATP dengan menambah a kumpulan fosfat untuk ADP (adenosine diphosphate).
Chemiosmosis adalah mekanisme yang membolehkan sel-sel untuk menambah kumpulan fosfat, mengubah ADP ke ATP dan menyimpan tenaga dalam ikatan kimia tambahan. Proses keseluruhan metabolisme glukosa dan pernafasan sel merupakan rangka kerja di mana kikmiosmosis boleh berlaku dan membolehkan penukaran ADP ke ATP.
Definisi ATP dan Bagaimana Ia berfungsi
ATP adalah molekul organik yang kompleks yang dapat menyimpan tenaga dalam ikatan fosfatnya. Ia berfungsi bersama dengan ADP untuk menggerakkan banyak proses kimia dalam sel hidup. Apabila tindak balas kimia organik memerlukan tenaga untuk memulakannya, kumpulan fosfat ketiga molekul ATP dapat memulakan tindak balas dengan melampirkan dirinya kepada salah satu reaktan. Tenaga yang dikeluarkan boleh memecah beberapa bon sedia ada dan mencipta bahan organik yang baru.
Sebagai contoh, semasa metabolisme glukosa, molekul glukosa perlu dipecahkan untuk mengeluarkan tenaga. Sel menggunakan tenaga ATP untuk memecahkan ikatan glukosa yang sedia ada dan membuat sebatian mudah. Molekul ATP tambahan menggunakan tenaga mereka untuk membantu menghasilkan enzim khas dan karbon dioksida.
Dalam sesetengah kes, kumpulan fosfat ATP bertindak sebagai sejenis jambatan. Ia melekat pada molekul organik dan enzim atau hormon organik kompleks melekat pada kumpulan fosfat. Tenaga dibebaskan apabila ikatan fosfat ATP pecah boleh digunakan untuk membentuk ikatan kimia baru dan mencipta bahan organik yang diperlukan oleh sel.
Chemiosmosis Mengambil Tempat Semasa Pernafasan Selular
Pernafasan selular adalah proses organik yang menguasai sel hidup. Nutrien seperti glukosa ditukar menjadi tenaga yang boleh digunakan oleh sel untuk menjalankan aktiviti mereka. Langkah-langkah pernafasan sel adalah seperti berikut:
Kebanyakan langkah pernafasan selular berlaku di dalam mitokondria setiap sel. Mitokondria mempunyai membran luar yang lancar dan membran dalaman yang terlipat. Reaksi utama berlaku di seluruh membran dalaman, memindahkan bahan dan ion dari matriks di dalam membran dalaman ke dalam dan di luar ruang membran antara.
Bagaimana Chemiosmosis Menghasilkan ATP
Rantai pengangkutan elektron adalah segmen terakhir dalam siri reaksi yang bermula dengan glukosa dan berakhir dengan ATP, karbon dioksida dan air. Semasa langkah rantai pengangkutan elektron, tenaga dari NADH dan FADH2 digunakan untuk pam proton melintasi membran mitokondria dalaman ke ruang intermembrane. Kepekatan proton di ruang antara membran mitokondria dalam dan luar meningkat dan ketidakseimbangan menghasilkan kecerunan elektrokimia merentasi membran dalaman.
Chemiosmosis berlaku apabila a daya motif proton menyebabkan proton menyebar ke seluruh membran separa telap. Dalam hal rantai pengangkutan elektron, kecerunan elektrokimia merentasi membran mitokondria dalam menghasilkan daya motif proton pada proton di ruang intermembrane. Daya bertindak untuk memindahkan proton kembali ke dalam membran dalaman, ke dalam matriks dalaman.
Enzim dipanggil ATP synthase tertanam dalam membran mitokondria dalaman. Proton meresap melalui synthase ATP, yang menggunakan tenaga dari daya motif proton untuk menambahkan kumpulan fosfat ke molekul ADP yang terdapat dalam matriks di dalam membran dalaman.
Dengan cara ini, molekul ADP di dalam mitokondria ditukar kepada ATP pada akhir segmen rantai pengangkutan elektron proses pernafasan sel. Molekul ATP boleh keluar dari mitokondria dan mengambil bahagian dalam reaksi sel lain.