Oksidativna fosforilacija — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
м Бот: Селим 28 међујезичких веза, које су сад на Википодацима на d:q227564
м ispravke; козметичке измене
Ред 1:
[[ImageДатотека:Mitochondrial electron transport chain—Etc4.svg|thumb|400px|Lanac elektronskog transporta mitohondrije je mesto [[oksidativna fosforilacija|oksidativne fosforilacije]] kod [[eukariote|eukariota]]. -{NADH}- i sukcinat generisani u [[Krebsov ciklus|Krebsovom ciklusi]] se oksiduju, čime se oslobađa energija za rad [[ATP sintaza|ATP sintaze]].]]
 
'''Oksidativna fosforilacija''' (-{''OXPHOS''}-) je [[metabolički put]] koji koristi energiju oslobođenu [[Oksido-redukcija|oksidacijom]] [[hranljiva materija|hranljivih materija]] za proizvođenje [[adenozin trifosfat]]a (ATP). Mada mnogobrojne forme živih bića na Zemlji koriste mnoštvo različitih hranljivih materija, skoro svi [[aerobni organizam|aerobni organizmi]] izvode oksidativnu fosforilaciju da bi formirali ATP, molekul koji snabdeva energijom [[metabolizam]]. Taj put je verovatno zastupljen u tolikoj meri zbog njegove visoke efikasnosti oslobađanja energije, u poređenju sa alternativnim [[fermentacija (biohemija)|fermentativnim]] procesima poput anaerobne [[glikoliza|glikolize]].<ref name="AlbertsMolecularBiology4th">{{AlbertsMolecularBiology4th}}</ref>
Ред 6:
Tokom oksidativne fosforilacije, elektroni se prenose sa [[redukujući agens|donora elektrona]] do [[oksidujući agens|akceptora elektrona]] kao što je [[kiseonik]], u [[Oksido-redukcija|redoks reakcijama]]. Redoks reakcije oslobađaju energiju, koja se koristi za formiranje ATP-a. Kod [[eukariote|eukariota]], redoks reakcije se izvode posredstvom serije [[multiproteinski kompleks|proteinskih kompleksa]] unutar [[mitohondrija]], dok su u [[prokariote|prokariotama]], ti proteini locirani u unutrašnjoj membrani ćelije. Te povezane grupe proteina se nazivaju [[lanac transporta elektrona|lancima transporta elektrona]]. Kod eukariota, pet glavnih proteinskih kompleksa uzima učešće, dok je kod prokariota prisutno mnoštvo različitih enzima, koji koriste raznovrsne donore i akceptore elektrona.
 
Energija oslobođena protokom elektrona kroz lanac transporta elektrona se koristi za transport protona kroz [[unutrašnja mitohondrijska membrana|unutrašnju mitohondrijsku membranu]], u procesu ''[[hemiosmoza|hemiosmoze]]''. To generiše [[potencijalna energija|potencijalnu energiju]] u obliku -{[[pH вредност|pH]]}- gradijenta i [[Membranski potencijal|električnog potencijala]] kroz membranu. Nju koriste [[ATP sintaze|ATP sintaze]] za formiranje ATP-a iz [[adenozin difosfat]]a (ADP), reakcijom [[fosforilacija|fosforilacije]]. Ovu reakciju omogućava protok protona, koji izaziva [[rotacija|rotaciju]] dela enzima; ATP sintaza je rotacioni mehanički motor.
 
Mada je oksidativna fosforilacija vitalni deo [[metabolizam|metabolizma]], ona proizvodi [[reaktivne vrste kiseonika|reaktivne oblike kiseonika]] kao što su [[superoksid]] i [[vodonik peroksid]], što dovodi do propagacije [[Radikal (hemija)|slobodnih radikala]], koji oštećuju ćelije, doprinose [[bolest]]ima, i koji se smatraju jednim od uzroka [[Biološko starenje|starenja]]. Enzimi ovoj metaboličkog puta su meta mnogih lekova i [[otrov]]a koji [[Inhibicija enzimskih reakcija|inhibiraju]] njihovu aktivnost.
 
== Pregled energetskog transfera hemiosmozom ==
Oksidativna fosforilacija se odvija koristeći hemijske reakcije koje oslobađaju [[energija|energiju]], čime se omogućava odvijanje reakcija kojima je potrebna energija. Ova dva skupa reakcija se javljaju u paru. Drugim rečima jedan skup se ne može odvijati bez drugog. Protok elektrona kroz [[Lanac transporta elektrona|transportni lanac elektrona]] od donora elektrona, kao što je -{[[NADH]]}-, do [[akceptor elektrona|akceptora elektrona]], poput [[kiseonik]]a, je egzotermni proces (oslobađa energiju), dok je ATP sinteza endotermni proces (troši energiju). Lanac transporta elektrona i ATP sintaza su smešteni u membrani, i energija se prenosi sa lanca transporta elektron na ATP sintazu kretanjem protona kroz membranu, u procesu ''[[hemiosmoza|hemiosmoze]]''.<ref>{{cite journal |author=Mitchell P, Moyle J |title=Chemiosmotic hypothesis of oxidative phosphorylation |journal=Nature |volume=213 |issue=5072 |pages=137–9 |year=1967 |pmid=4291593 |doi=10.1038/213137a0}}</ref> Ovaj sistem je sličan jednostavnom [[električno kolo|električnom kolu]], pri čemu protoni idu sa negativne -{N}--strane membrane do pozitivne -{P}--strane putem enzima lanca transporta elektrona koji deluju kao protonske pumpe. Ti enzimi su slični [[baterija|bateriji]], jer vrše [[rad (termodinamika)|rad]] kojim se prenosi struja kroz kolo. Kretanje protona formira [[elektrohemijski gradijent]] kroz membranu, koji se često naziva ''protonska pokretačka sila''. Ovaj gradijent ima dve komponente: razlika koncentracije protona (-{H}-+ gradijent) i razliku [[električni potencijal|električnog potencijala]], pri čemu -{N}--strana ima negativno naelektrisanje. Energija se čuva u velikoj meri kao razlika [[električni potencijal|električnog potencijala]] u [[mitohondrija|mitohondriji]], ali i kao -{pH}- gradijent u [[hloroplast]]ima.<ref name=Dimroth>{{cite journal |author=Dimroth P, Kaim G, Matthey U |title=Crucial role of the membrane potential for ATP synthesis by F(1)F(o) ATP synthases |journal=J. Exp. Biol. |volume=203 |issue=Pt 1 |pages=51–9 |date = 1. 1. 2000.|pmid=10600673 |url=http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/203/1/51}}</ref>
 
Ред 17:
Količina energije oslobođena oksidativnom fosforilacijom je velika, u poređenju sa količinom proizvedenom [[Fermentacija (biohemija)|anaerobnom fermentacijom]]. [[Glikoliza]] stvara samo 2 ATP molekula, dok se između 30 u 36 ATP molekula formira oksidativnom fosforilacijom iz 10 -{NADH}- i 2 sukcinatna molekula nastalih konvertovanjem jednog molekula [[glukoza|glukoze]] do ugljen dioksida i vode,<ref>{{cite journal |author=Rich PR |title=The molecular machinery of Keilin's respiratory chain |journal=Biochem. Soc. Trans. |volume=31 |issue=Pt 6 |pages=1095–105 |year=2003 |pmid=14641005 |url=http://www.biochemsoctrans.org/bst/031/1095/bst0311095.htm |doi=10.1042/BST0311095}}</ref>. Svaki ciklus [[beta oksidacija|beta oksidacije]] [[masna kiselina|masnih kiselina]] daje 14 ATP molekula. Ovi ATP prinosi su teoretske maksimalne vrednosti. U praksi se deo protona gubi kroz membranu, i time se snižava ATP prinos.<ref>{{cite journal |author=Porter RK, Brand MD |title=Mitochondrial proton conductance and H+/O ratio are independent of electron transport rate in isolated hepatocytes |journal=Biochem. J. |volume=310 |issue=(Pt 2) |pages=379–82 |year=1995 |pmid=7654171 |pmc=1135905}}</ref>
 
== Literatura ==
{{Reflistreflist|2}}
 
== Dodatna literatura ==
{{refbegin|2}}
* {{cite book|author=Nelson DL|coauthors=Cox MM|title=Lehninger Principles of Biochemistry|edition=4th|publisher=W. H. Freeman|year=2004|isbn=0-7167-4339-6}}
* {{cite book|author=Schneider ED|coauthors=Sagan D|title=Into the Cool: Energy Flow, Thermodynamics and Life|edition=1st|publisher=University of Chicago Press|year=2006|isbn=0-226-73937-6}}
* {{cite book|author=Nick Lane |title=Power, Sex, Suicide: Mitochondria and the Meaning of Life |edition=1st|publisher=Oxford University Press, USA |year=2006|isbn=0-19-920564-7}}
* {{cite book|author=Nicholls DG|coauthors=Ferguson SJ|title=Bioenergetics 3 |edition=1st|publisher=Academic Press|year=2002|isbn=0-12-518121-3}}
* {{cite book|author=Haynie D|title=Biological Thermodynamics |edition=1st|publisher=Cambridge University Press|year=2001|isbn=0-521-79549-4}}
* {{cite book|author=Rajan SS|title=Introduction to Bioenergetics |edition=1st|publisher=Anmol |year=2003|isbn=8-126-11364-2}}
* {{cite book|author=Wikstrom M (Ed)|title=Biophysical and Structural Aspects of Bioenergetics |edition=1st|publisher=Royal Society of Chemistry |year=2005|isbn=0-85404-346-2}}
{{refend}}
 
== Spoljašnje veze ==
* [http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/electron_transport/electron_transport.htm Animirana dijagrami koji ilustruju oksidativnu fosforilaciju]
* [http://www.rcsb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb72_1.html ATP sintaza]
* [http://www.life.uiuc.edu/crofts/bioph354/ Biofizička predavanja]
{{-}}
{{Metabolizam-lat}}
Ред 42:
[[Категорија:Метаболизам]]
 
{{Link FA|pt}}
{{Link FA|en}}
{{Link FA|pt}}