Chemiosmosis Definiție

Chemiosmosis este atunci când ionii de mișcare prin difuzie pe o membrană semi-permeabilă, astfel ca membrana din interiorul mitocondriilor. Ionii sunt molecule cu o sarcină electrică netă, cum ar fi Na+, Cl–, sau în mod specific în chemiosmoza care generează energie, H+. În timpul chemiosmozei, ionii se deplasează în jos pe un gradient electrochimic, care este un gradient al potențialului electrochimic (o formă de energie potențială)., Deoarece chemiosmoza este un tip de difuzie, ionii se vor deplasa pe o membrană din zone cu concentrație ridicată în zone cu concentrație scăzută. Ionii se deplasează, de asemenea, pentru a echilibra sarcina electrică pe o membrană.Chemiosmoza este implicată în producerea de adenozin trifosfat (ATP), care este molecula principală utilizată pentru energie de către celulă. În eucariote, ATP este produs prin procesul de respirație celulară în mitocondrii., În primul rând, moleculele NADH și FADH2, obținute din ciclul acidului citric, trec electronii pe un lanț de transport de electroni, care eliberează energie. Această energie permite protonilor (H+) să călătorească în jos pe un gradient de protoni prin chemiosmoză. Aceasta, la rândul său, furnizează energia pentru enzima ATP sintază pentru a face ATP. Fluxul acestor protoni în jos pe gradient transformă rotorul și tulpina sintazei ATP, ceea ce face posibil ca o grupare fosfat să se unească cu adenozin difosfat (ADP), formând ATP. Producția de ATP în timpul respirației se numește fosforilare oxidativă., Prin oxigen și glucoză, ATP este în cele din urmă creat prin fosforilarea ADP. În respirația aerobă, se formează 38 de molecule ATP pe moleculă de glucoză. Deoarece chemiosmoza joacă un rol în crearea ATP în timpul acestui proces, fără chemiosmoză, organismele nu ar putea produce energia de care au nevoie pentru a trăi.

ideea că ATP este sintetizat prin chemiosmosis fost propus pentru prima dată în 1961 de către Dr. Peter D. Mitchell., La acea vreme, acest lucru a fost controversat, deoarece a fost mai larg acceptat faptul că există o moleculă intermediară care stochează energie din lanțul de transport al electronilor. Cu toate acestea, o moleculă intermediară nu a fost găsită niciodată și, în cele din urmă, cercetările au arătat că teoria chimiosmozei a fost corectă. Mitchell va câștiga mai târziu Premiul Nobel pentru Chimie în 1976 pentru contribuțiile sale la știință.


aceste imagini arată, în general, ionii se deplasează de la mare la concentrație scăzută în timpul chemiosmosis.,deși chimiosmoza este adesea definită în general ca mișcarea ionilor pe o membrană, este într-adevăr utilizată numai în contextul în care vorbim despre mișcarea ionilor H+ în timpul producției de ATP. Cea mai obișnuită metodă care implică chemiosmoza în producerea ATP este respirația celulară în mitocondrii, procesul căruia este discutat mai sus., Toate organismele eucariote au mitocondrii, deci chemiosmosis este implicat în producția de ATP prin respirația celulară, în marea majoritate a diferitelor tipuri de organisme, de la animale la plante la ciuperci la protistele. Cu toate acestea, chiar dacă arhaea și bacteriile nu au mitocondrii, ei folosesc și chemiosmoza pentru a produce ATP prin fotofosforilare. Acest proces implică, de asemenea, un lanț de transport de electroni, protoni gradient, și chemiosmosis de H+, dar aceasta are loc pe membrana interioară a bacteriei sau archaeon, deoarece acestea nu au mitocondrii.,plantele produc ATP în timpul fotosintezei în cloroplast, pe lângă ATP pe care îl generează prin respirația celulară în mitocondrii. Procesul este din nou similar: în timpul fotosintezei, energia luminoasă excită electronii, care curg pe un lanț de transport de electroni, ceea ce la rândul său permite ionilor H+ să călătorească printr-o membrană din cloroplast. Unele bacterii, cum ar fi cianobacteriile, utilizează de asemenea fotosinteza.,

asemănările între aceste ATP metodele de producție sunt mai mult decât doar o coincidență, atât mitocondriile și cloroplastele au evoluat de la free-bacterii care trăiesc. Această teorie se numește teoria endosimbiotică. Această teorie presupune că aceasta a avut relații simbiotice cu alte celule, ajutându-le prin producerea de energie în schimbul unui loc unde să trăiască în interiorul celulei. De-a lungul timpului, aceste bacterii au devenit inextricabile din celulele în care locuiau., Faptul că mitocondriile și cloroplastele au propriul lor ADN separat susține această idee. Acesta este motivul pentru care chemiosmoza este utilizată în general în același mod dacă ATP este produs într-un mitocondrion, cloroplast sau bacterie.glucoza-un zahăr simplu care are un rol important în metabolismul și producerea de energie.

  • adenozin trifosfat (ATP) – molecula principală utilizată pentru energie în celule.
  • Ion-o moleculă cu o sarcină electrică netă datorată câștigării sau pierderii unui electron.,
  • difuzia-mișcarea moleculelor dintr-o zonă cu concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută.

    • test

    1. Care organism nu are mitocondrii?
    A. uman
    B. ciuperci
    C. bacterii
    D. Fern

    răspunsul la întrebarea # 1
    C este corect. Bacteriile nu au mitocondrii. Cu toate acestea, ele produc încă energie, deși un proces similar care implică chemiosmoză. Se crede că mitocondriile au evoluat de fapt din bacterii care au fost odată libere; această teorie se numește teoria endosimbiotică.

    2., Chemiosmoza care implică ce ion face parte din procesul de generare a ATP?
    A. Na +
    B. H +
    C. Cl–
    D. H –

    răspunsul la întrebarea #2
    B este corect. În timpul respirației celulare, protonii (H+) călătoresc pe un gradient de protoni prin chemiosmoză. Acest lucru face ca enzima ATP sintază să se transforme și să se alăture unei grupări fosfat la adenozin difosfat (ADP), formând ATP. Alegerea D, H -, se referă la electroni, care sunt, de asemenea, implicați în producerea ATP, dar călătoresc în lanțul de transport al electronilor, nu prin chemiosmoză.

    3., Chemiosmoza poate apărea în ce organelle celulare?
    A. Mitocondrion
    B. cloroplast
    C. Nucleus
    D. alegeri A și B

    răspunsul la întrebarea #3
    D este corect. Chemiosmoza apare în mitocondrii în timpul respirației celulare și în cloroplaste în timpul fotosintezei. Ambele procese generează ATP.