Chemiosmózy Definice

Chemiosmózy je, když se ionty pohybovat difúze přes polopropustnou membránu, jako jsou membrány uvnitř mitochondrií. Ionty jsou molekuly se síťovým elektrickým nábojem, jako je Na+, Cl– nebo konkrétně v chemiosmóze, která generuje energii, H+. Během chemiosmózy se ionty pohybují dolů elektrochemickým gradientem, což je gradient elektrochemického potenciálu (forma potenciální energie)., Od chemiosmózy, je druh difúze, ionty se pohybují přes membránu z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací. Ionty se také pohybují, aby vyvážily elektrický náboj přes membránu.

Funkce Chemiosmózy

Chemiosmózy se podílí na produkci adenosin trifosfátu (ATP), což je hlavní molekula použita pro energetické buňky. V eukaryotách se ATP vyrábí procesem buněčného dýchání v mitochondriích., Za prvé, molekuly NADH a FADH2, získané z cyklu kyseliny citronové, procházejí elektrony dolů elektronovým transportním řetězcem, který uvolňuje energii. Tato energie umožňuje protonům (H+) cestovat po protonovém gradientu chemiosmózou. To zase poskytuje energii pro enzym ATP syntázy, aby se ATP. Tok těchto protonů po spádu otáček rotoru a stonku ATP syntázy, což je možné pro fosfátové skupiny spojit se s adenosin difosfát (ADP), které tvoří ATP. Produkce ATP během dýchání se nazývá oxidační fosforylace., Prostřednictvím kyslíku a glukózy je ATP nakonec vytvořen fosforylací ADP. Při aerobním dýchání se na molekulu glukózy vytvoří 38 molekul ATP. Od chemiosmózy hraje roli v tvorbě ATP během tohoto procesu, bez chemiosmózy, organismy by neměly být schopen produkovat energii, kterou potřebují k životu.

představa, že ATP je syntetizován přes chemiosmózy byla poprvé navržena v roce 1961 Dr. Peter D. Mitchell., V té době to bylo kontroverzní, protože bylo všeobecně přijímáno, že existuje nějaká mezilehlá molekula, která ukládá energii z elektronového transportního řetězce. Mezilehlá molekula však nebyla nikdy nalezena a nakonec výzkum ukázal, že teorie chemiosmózy byla správná. Mitchell by později získal Nobelovu cenu za chemii v roce 1976 za své příspěvky k vědě.


tento obraz velmi obecně ukazuje ionty pohybující se od vysoké do nízké koncentrace během chemiosmózy.,

Příklady Chemiosmózy

i když chemiosmózy je často obecně definována jako pohyb iontů přes membránu, je to opravdu používá pouze v kontextu mluví o pohyb H+ iontů při výrobě ATP. Nejběžnější metodou zahrnující chemiosmózu při výrobě ATP je buněčné dýchání v mitochondriích, jehož proces je diskutován výše., Všechny eukaryotické organismy mají mitochondrie, tak chemiosmózy se podílí na produkci ATP přes buněčné dýchání v drtivé většině různých druhů organismů, od zvířat se rostliny houby prvoci. Přestože archaea a bakterie nemají mitochondrie, používají také chemiosmózu k produkci ATP prostřednictvím fotofosforylace. Tento proces zahrnuje také elektronový transportní řetězec, protonový gradient a chemiosmózu H+, ale probíhá přes vnitřní membránu bakterie nebo archaeonu, protože nemají mitochondrie.,

rostliny produkují ATP během fotosyntézy v chloroplastu kromě ATP, které generují buněčným dýcháním v mitochondriích. Proces je opět podobný: během fotosyntéza, světelná energie vzrušuje elektrony, které proudí dolů elektron transportního řetězce, což umožňuje H+ ionty cestovat přes membránu v chloroplastu. Některé bakterie, jako jsou sinice, také používají fotosyntézu.,

podobnosti mezi těmito produkci ATP metody jsou víc než jen náhoda; jak mitochondrie a chloroplasty jsou myšlenka k se vyvinuli z volně žijící bakterie. Tato teorie se nazývá endosymbiotická teorie. Tato teorie předpokládá, že to mělo symbiotické vztahy s jinými buňkami, pomáhat jim tím, že produkuje energii výměnou za místo pro život uvnitř buňky. Postupem času se tyto bakterie staly neoddělitelnými z buněk, ve kterých bydlely., Skutečnost, že mitochondrie a chloroplasty mají svou vlastní, oddělenou DNA, podporuje tuto myšlenku. Proto se chemiosmóza používá obecně stejným způsobem, ať už se ATP vyrábí v mitochondrionu, chloroplastu nebo bakterii.

  • glukóza-jednoduchý cukr, který má důležitou roli v metabolismu a výrobě energie.
  • adenosintrifosfát (ATP) – hlavní molekula používaná pro energii v buňkách.
  • Ion-Molekula s čistým elektrickým nábojem v důsledku získání nebo ztráty elektronu.,
  • difúze-pohyb molekul z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací.

kvíz

1. Který organismus nemá mitochondrie?
a.Human
b. Mushroom
C. Bacteria
D. Fern

odpověď na otázku #1
C je správná. Bakterie nemají mitochondrie. Stále však produkují energii, i když podobný proces zahrnuje chemiosmózu. Předpokládá se, že mitochondrie se skutečně vyvinula z bakterií, které byly kdysi Volně žijící; tato teorie se nazývá endosymbiotická teorie.

2., Chemiosmóza zahrnující jaký iont je součástí procesu generování ATP?
a.Na+
b. h+
C. Cl–
D. H–

odpověď na otázku #2
B je správná. Během buněčného dýchání protony (H+) putují po protonovém gradientu chemiosmózou. To způsobuje, že enzym ATP syntáza se otočí a připojí se k fosfátové skupině k adenosin difosfátu (ADP), který tvoří ATP. Volba D, H -, se týká elektronů, které se také podílejí na výrobě ATP, ale cestují dolů elektronovým transportním řetězcem, nikoli chemiosmózou.

3., Chemiosmóza se může objevit v jaké buněčné organelle?
a.Mitochondrion
b. Chloroplast
C. Nucleus
D. volby a A b

odpověď na otázku #3
D je správná. Chemiosmózy se vyskytuje v mitochondriích během buněčného dýchání a v chloroplastech během fotosyntézy. Oba tyto procesy generují ATP.