Chemiosmosis Definition

Chemiosmosis er, når ioner bevæge sig ved diffusion på tværs af en semi-permeabel membran, som membranen inde i mitokondrierne. Ioner er molekyler med en netto elektrisk ladning, såsom Na+, Cl – eller specifikt i kemiosmose, der genererer energi, H+. Under kemiosmose bevæger ioner sig ned ad en elektrokemisk gradient, som er en gradient af elektrokemisk potentiale (en form for potentiel energi)., Da kemiosmose er en type diffusion, vil ioner bevæge sig over en membran fra områder med høj koncentration til områder med lav koncentration. Ioner bevæger sig også for at afbalancere den elektriske ladning over en membran.

funktion af Kemiosmose

Kemiosmose er involveret i produktionen af adenosintrifosfat (ATP), som er det vigtigste molekyle, der anvendes til energi af cellen. I eukaryoter produceres ATP gennem processen med cellulær respiration i mitokondrier., For det første passerer molekylerne NADH og FADH2, opnået fra citronsyrecyklussen, elektroner ned i en elektrontransportkæde, der frigiver energi. Denne energi gør det muligt for protoner (h+) at rejse ned ad en protongradient via kemiosmose. Dette giver igen energien til en .ymet ATP-syntase til at gøre ATP. Strømmen af disse protoner ned ad gradienten drejer rotoren og stilken af ATP-syntasen, hvilket gør det muligt for en fosfatgruppe at slutte sig til adenosindiphosphat (ADP), der danner ATP. Produktionen af ATP under respiration kaldes o .idativ phosphorylering., Gennem ilt og glukose skabes ATP i sidste ende gennem phosphorylering af ADP. Ved aerob respiration dannes 38 ATP-molekyler pr. Da kemiosmose spiller en rolle i oprettelsen af ATP under denne proces uden kemiosmose, ville organismer ikke være i stand til at producere den energi, de har brug for for at leve.

ideen om, at ATP syntetiseres gennem kemiosmose, blev først foreslået i 1961 af Dr. Peter D. Mitchell., På det tidspunkt var dette kontroversielt, fordi det blev mere bredt accepteret, at der var noget mellemliggende molekyle, der lagrede energi fra elektrontransportkæden. Imidlertid blev der aldrig fundet et mellemliggende molekyle, og til sidst viste forskning, at kemiosmoseteorien var korrekt. Mitchell vandt senere Nobelprisen i kemi i 1976 for sine bidrag til videnskaben.


disse billeder viser meget generelt ioner, der bevæger sig fra høj til lav koncentration under kemiosmose.,

eksempler på Kemiosmose

selvom kemiosmose ofte generelt defineres som bevægelsen af ioner over en membran, bruges den virkelig kun i sammenhæng med at tale om bevægelsen af H+ ioner under produktionen af ATP. Den mest almindelige metode, der involverer kemiosmose i produktionen af ATP, er cellulær respiration i mitokondrierne, hvis proces er diskuteret ovenfor., Alle eukaryote organismer har mitokondrier, så kemiosmose er involveret i ATP-produktion gennem cellulær respiration i langt de fleste forskellige typer organismer, fra dyr til planter til svampe til protister. Selvom archaea og bakterier ikke har mitokondrier, bruger de også kemiosmose til at producere ATP gennem fotophosphorylering. Denne proces involverer også en elektrontransportkæde, protongradient og kemiosmose af H+, men den finder sted over bakteriens eller archaeons indre membran, da de ikke har mitokondrier.,

planter producerer ATP under fotosyntese i chloroplasten ud over ATP de genererer gennem cellulær respiration i mitokondrier. Processen er igen den samme: under fotosyntese ophidser lysenergi elektroner, der strømmer ned i en elektrontransportkæde, som igen tillader H+ ioner at rejse gennem en membran i chloroplasten. Nogle bakterier, såsom cyanobakterier, bruger også fotosyntese.,

ligheder mellem disse ATP produktion metoder er mere end blot en tilfældighed; både mitokondrier og kloroplaster menes at have udviklet sig fra fritlevende bakterier. Denne teori kaldes den endosymbiotiske teori. Denne teori antager, at det havde symbiotiske forhold til andre celler, hvilket hjalp dem ved at producere energi til gengæld for et sted at bo inde i cellen. Over tid blev disse bakterier uløselige fra de celler, de boede i., Det faktum, at mitokondrier og chloroplaster har deres eget, separate DNA understøtter denne ide. Derfor bruges kemiosmosen generelt på samme måde, uanset om ATP produceres i en mitokondrion, chloroplast eller bakterie.

  • Glucose – et simpelt sukker, der har en vigtig rolle i metabolisme og energiproduktion.
  • adenosintrifosfat (ATP) – det vigtigste molekyle, der anvendes til energi i celler.
  • Ion-et molekyle med en netto elektrisk ladning på grund af at få eller miste en elektron.,
  • Diffusion – bevægelse af molekyler fra et område med høj koncentration til et område med lav koncentration.

Quui.

1. Hvilken organisme har ikke mitokondrier?
A. Human
B. champignon
C. bakterier
D. Fern

svar på spørgsmål #1
C er korrekt. Bakterier har ikke mitokondrier. Men de producerer stadig energi, selvom en lignende proces, der involverer kemiosmose. Det menes, at mitokondrier faktisk udviklede sig fra bakterier, der engang var fritlevende; denne teori kaldes den endosymbiotiske teori.

2., Chemiosmosis involverer hvad ion er en del af processen med at generere ATP?
A. Na+
B. h+
C. Cl–
D. H–

svar på spørgsmål #2
B er korrekt. Under cellulær respiration rejser protoner (H+) ned ad en protongradient ved kemiosmose. Dette får en .ymet ATP-syntase til at dreje og slutte sig til en fosfatgruppe til adenosindiphosphat (ADP), der danner ATP. Valg D, H -, henviser til elektroner, som også er involveret i produktionen af ATP, men rejser ned ad elektrontransportkæden, ikke gennem kemiosmose.

3., Chemiosmosis kan forekomme i hvilken celle organelle?
A. Mitokondrier
B. Kloroplast
C. Kernen
D. Valg A og B,

besvarelsen af Spørgsmål #3
D er korrekte. Kemiosmose forekommer i mitokondrier under cellulær respiration og i chloroplaster under fotosyntese. Begge disse processer genererer ATP.