A força motriz de prótons

A força motriz de protões ocorre quando a membrana da célula torna-se energizado devido a reacções de transporte de electrões por os transportadores de electrões incorporados na mesma. Basicamente, isso faz com que a célula para agir como uma pequena bateria. Sua energia pode ser usado imediatamente para fazer o trabalho, como flagelos poder, ou ser guardado para mais tarde na ATP.

Video: Fosforilação oxidativa - Cadeia transportadora de elétrons .wmv

síntese de ATP é ligada à força motriz de protões através fosforilação oxidativa, em que um grupo fosfato é adicionada ao ADP.

Embora várias etapas estão envolvidas na criação de uma membrana celular energizado, há um conceito simples por trás deste fenómeno: a separação dos protões positivos (H+) Do lado de fora dos iões de membranas e de hidróxido negativo (OH-) No interior da membrana.

O fato de que eles são cobrados torna impossível para esses íons para atravessar a membrana por conta própria. Prendendo os iões em ambos os lados da membrana cria duas coisas, que juntas formam a próton força motriz: um pH e uma diferença de carga. A diferença de carga no interior e no exterior de uma célula é chamado de potencial eletroquímico e é uma enorme fonte de energia.

Imagine que você está em pé sobre o telhado de um edifício alto, segurando uma laranja. Se você deixar a queda de laranja ao longo do lado do edifício, no momento em que atinge o solo vai ganharam tanta velocidade que ele vai bater no chão com muita força e esmagar. Devido à grande diferença de altura de onde ela foi abandonada e onde ele pousou, há uma grande quantidade de energia.

Video: Kamikaze - Força Motriz

É uma espécie da mesma coisa com potencial eletroquímico, onde a grande diferença na carga cria uma grande quantidade de energia potencial.

Como isto acontece é que durante o transporte de electrões, H+ são empurrados para o lado de fora da membrana. o H+ provêm de ambos NADH e a dissociação de H2Ó em H+ e OH-. Como você verá em um minuto, é um pouco mais complicado, mas o resultado global é a acumulação de uma carga positiva para fora da célula e uma carga negativa dentro.

No exemplo, a força motriz de protões é criada por uma série de complexos dentro da membrana celular. Estes complexos são feitos de a e- transportadores mencionados anteriormente, a combinação exacta e o número dos quais diferem entre organismos.

A força próton motivo tem duas origens possíveis:

  • Complexo I: Um modo, a força motriz de protões é começa com a doação de H+ do NADH para mononucleótido de flavina (FMN) para fazer FMNH2. 4H+ mover-se para o exterior da célula quando FMNH2 doa 2e- para as proteínas Fe / s em complexo I.

  • II Complex: O outro modo, a força motriz de protões começa é através do complexo II, onde FADH e alimenta- e H+ a partir da oxidação de succinato, um produto do ciclo do ácido cítrico, para as quinonas. II complexo é menos eficiente do que I. complexo



Uma vez electrões entrar no ciclo através Complexo I ou II que se movem sobre a Complexo III e eventualmente IV:

  • Complexo III: Quinonas são reduzidas no Q-ciclo (Uma série de reacções de oxidação e de redução da coenzima Q que resulte na libertação de H + adicional para o exterior da membrana). Em seguida, os electrões são passadas uma de cada vez a partir da ciclo-Q para complexo III, que contém as proteínas contendo heme (especificamente, bc citocromo1) E uma proteína de FeS.

  • IV Complex: bc citocromo1 transferências e- para o citocromo c, que, em seguida, passa-los para uma citocromos e um3 em complexo IV. Este é o fim da linha onde ó2 é reduzido para H2O.

Em quase todos os passos, H + são bombeados para a superfície externa da membrana, do aumento da força da força motriz de protões.

cadeias de transporte de elétrons diferem entre os organismos, mas eles sempre têm três coisas em comum:

Video: Experimento de Eletromagnetismo

  • transportadores de electrões dispostos em ordem crescente de poder redutor

  • H alternada+ + e- e e--únicas transportadoras

  • Geração de uma força motriz de prótons

A produção de trifosfato de adenosina (ATP) a partir de respiração aeróbia é chamada fosforilação oxidativa, e é realizada por um complexo de proteínas chamado ATP sintase.

Este complexo é composto por duas subunidades, F1 e F0, cada um dos quais é efectivamente um motor rotativo. Prótons (H+), Conduzido de volta através da membrana do lado de fora pela força motriz de protões, passar por F0 e a pressão local (ou binário) em M1.

Uma molécula de difosfato de adenosina (ADP, com apenas dois grupos de fosfato), juntamente com um grupo fosfato livre (PEu) Ligam-se ao F1, e quando o torque é libertado, a energia é livre para alimentar a formação de ATP por meio da ligação de ADP e PEu. Como muitas enzimas, ATP sintase é reversível de modo que possa contribuir para a força motriz de prótons ao invés de enfraquecê-lo.

Assim, até mesmo de organismos que não usam a fosforilação oxidativa, como fermentadores anaeróbios, tem ATP sintase para que eles ainda podem criar uma força motriz de prótons para dirigir coisas como movimento flagelar ou transporte de íons.


Publicações relacionadas