Chemiosmose definitie

Chemiosmose is wanneer ionen bewegen door diffusie over een semi-permeabel membraan, zoals het membraan in mitochondriën. Ionen zijn moleculen met een netto elektrische lading, zoals Na+, Cl -, of specifiek in chemiosmose die energie, H+genereert. Tijdens chemiosmose verplaatsen ionen een elektrochemische gradiënt, een gradiënt van elektrochemisch potentieel (een vorm van potentiële energie)., Aangezien chemiosmose een type van verspreiding is, zullen de ionen over een membraan van gebieden van hoge concentratie aan gebieden van lage concentratie bewegen. Ionen bewegen ook om de elektrische lading over een membraan in evenwicht te brengen.

functie van Chemiosmose

Chemiosmose is betrokken bij de productie van adenosinetrifosfaat (ATP), het belangrijkste molecuul dat door de cel voor energie wordt gebruikt. In eukaryotes, wordt ATP geproduceerd door het proces van cellulaire ademhaling in mitochondria., Eerst passeren de moleculen NADH en FADH2, verkregen uit de citroenzuurcyclus, elektronen langs een elektronentransportketen, die energie vrijgeeft. Deze energie laat protonen (H+) toe om via chemiosmose een protongradiënt af te dalen. Dit levert op zijn beurt de energie voor het enzym ATP synthase om ATP te maken. De stroom van deze protonen onderaan de gradiënt draait de rotor en stengel van ATP synthase, die het mogelijk maakt voor een fosfaatgroep om met adenosinedifosfaat (ADP) samen te voegen, die ATP vormen. De productie van ATP tijdens de ademhaling wordt oxidatieve phosphorylation genoemd., Door zuurstof en glucose, wordt ATP uiteindelijk gecreeerd door phosphorylation van ADP. In aërobe ademhaling, worden 38 ATP molecules gevormd per glucosemolecuul. Aangezien chemiosmose een rol speelt in de creatie van ATP tijdens dit proces, zonder chemiosmose, zouden organismen niet in staat zijn om de energie te produceren die ze nodig hebben om te leven.

het idee dat ATP wordt gesynthetiseerd door chemiosmose werd voor het eerst voorgesteld in 1961 door Dr.Peter D. Mitchell., Op dat moment was dit controversieel, omdat het meer algemeen aanvaard werd dat er een tussenmolecuul was dat energie van de elektronentransportketen opsloeg. Nochtans, werd een middenmolecuul nooit gevonden, en uiteindelijk toonde het onderzoek aan dat de chemiosmosistheorie correct was. Mitchell won in 1976 de Nobelprijs voor de Scheikunde voor zijn bijdragen aan de wetenschap.


Deze beelden laten in het algemeen ionen zien die van hoge naar lage concentratie bewegen tijdens chemiosmose.,

voorbeelden van Chemiosmose

hoewel chemiosmose vaak wordt gedefinieerd als de beweging van ionen over een membraan, wordt het eigenlijk alleen gebruikt in de context van het praten over de beweging van H+ ionen tijdens de productie van ATP. De gemeenschappelijkste methode die chemiosmosis in de productie van ATP impliceren is cellulaire ademhaling in de mitochondria, waarvan het proces hierboven wordt besproken., Alle eukaryotic organismen hebben mitochondria, zodat chemiosmosis is betrokken bij ATP productie door cellulaire ademhaling in de overgrote meerderheid van verschillende soorten organismen, van dieren aan planten aan schimmels aan protisten. Nochtans, hoewel archaea en de bacteriën geen mitochondria hebben, gebruiken zij ook chemiosmosis om ATP door photofosforylation te produceren. Dit proces impliceert ook een keten van het elektronentransport, protongradiënt, en chemiosmosis van H+, maar het vindt over het binnenmembraan van de bacterie of archaeon plaats, aangezien zij geen mitochondria hebben.,

planten produceren ATP tijdens fotosynthese in het chloroplast naast het ATP dat ze genereren door cellulaire ademhaling in mitochondriën. Het proces is opnieuw vergelijkbaar: tijdens de fotosynthese wekt lichtenergie elektronen op, die langs een elektronentransportketen stromen, waardoor H+ – ionen door een membraan in het chloroplast kunnen reizen. Sommige bacteriën, zoals cyanobacteriën, gebruiken ook fotosynthese.,

de overeenkomsten tussen deze ATP-productiemethoden zijn meer dan alleen toeval; zowel mitochondriën als chloroplasten worden verondersteld te zijn geëvolueerd uit vrijlevende bacteriën. Deze theorie wordt de endosymbiotische theorie genoemd. Deze theorie veronderstelt dat die symbiotische relaties met andere cellen had, die hen hielpen door energie te produceren in ruil voor een plaats om in de cel te leven. Na verloop van tijd werden deze bacteriën onlosmakelijk verbonden met de cellen waarin ze woonden., Het feit dat mitochondriën en chloroplasten hun eigen, aparte, DNA ondersteunt dit idee. Dit is de reden waarom de chemiosmose wordt gebruikt in het algemeen op dezelfde manier of ATP wordt geproduceerd in een mitochondrion, chloroplast, of bacterie.

  • Glucose-een eenvoudige suiker die een belangrijke rol speelt bij het metabolisme en de energieproductie.
  • adenosinetrifosfaat (ATP) – het belangrijkste molecuul dat Voor energie in cellen wordt gebruikt.
  • Ion-een molecuul met een netto elektrische lading als gevolg van het verkrijgen of verliezen van een elektron.,diffusie-beweging van moleculen van een gebied met een hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie.

Quiz

1. Welk organisme heeft geen mitochondriën?
A. humaan
B. paddenstoel
C. bacteriën
D. Fern

antwoord op Vraag # 1
C is correct. Bacteriën hebben geen mitochondriën. Nochtans, produceren zij nog energie hoewel een gelijkaardig proces met chemiosmosis. Er wordt gedacht dat mitochondriën eigenlijk geëvolueerd uit bacteriën die eens vrij-leven; deze theorie wordt genoemd de endosymbiotische theorie.

2., Chemiosmose waarbij welk ion deel uitmaakt van het proces van het genereren van ATP?
A. Na +
B. h +
C. Cl –
D. H –

antwoord op Vraag # 2
B is correct. Tijdens cellulaire ademhaling, reizen protonen (H+) langs een proton gradiënt door chemiosmose. Dit veroorzaakt het enzym ATP synthase om te draaien en zich bij een fosfaatgroep aan adenosinedifosfaat (ADP) aan te sluiten, die ATP vormen. Keuze D, H -, verwijst naar elektronen, die ook betrokken zijn bij de productie van ATP maar langs de elektronentransportketen reizen, niet door chemiosmose.

3., Chemiosmose kan optreden in welke cel organelle?
A. Mitochondrion
B. Chloroplast
C. Nucleus
D. keuzes A en B

antwoord op Vraag # 3
D is correct. Chemiosmose komt voor in mitochondriën tijdens cellulaire ademhaling en in chloroplasten tijdens fotosynthese. Beide processen genereren ATP.