Хемиосмотическая гипотеза

Процесс, посредством которого растение преобразует энергию света в химическую энергию для производства пищи, известен как фотосинтез . В присутствии хлорофилла растения используют воду, углекислый газ и солнечный свет для производства пищи или энергии в виде сахара, а в качестве побочного продукта выделяют кислород. Это говорит о том, что световая энергия используется в качестве катализатора в химическом синтезе или реакции. Некоторые бактерии и прокариоты также используют его для приготовления пищи; это не только для зеленых растений. В хлоропластах, важнейшей органелле зеленых растений и водорослей, содержащей пигмент хлорофилл, происходит синтез. Листья, цветы, стебли, чашелистики и пластиды содержат хлорофилл.

хемиосмос

Хемиосмос относится к процессу, при котором ионы перемещаются через полупроницаемую мембрану, такую как мембрана внутри митохондрий. Молекулы, содержащие суммарный электрический заряд, называются ионами. Примеры включают специальное использование Na ⁺ , Cl ^- и H ⁺ в хемиосмосе для получения энергии. При хемиосмосе ионы движутся по электрохимическому градиенту или градиенту электрохимического потенциала (форма потенциальной энергии). Хемиосмос - это тип диффузии, при котором ионы перемещаются из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией через мембрану. Ионы также перемещаются, чтобы сбалансировать электрический заряд через мембрану.

Хемиосмотическая гипотеза

Биологический процесс, посредством которого АТФ-синтаза производит молекулы АТФ, известен как этот процесс. Объяснение того, как молекулы энергии (АТФ: аденозинтрифосфат) образуются во время фотосинтеза, дает хемиосмотическая теория, выдвинутая британским биохимиком по имени Питер Деннис Митчелл в 1961 году. весь процесс образования АТФ в хлоропластах, его исследование было удостоено Нобелевской премии. Никотинамидадениндинуклеотидфосфат, часто известный как НАДФ или НАДФ ⁺ , создается с помощью АТФ во время световой реакции или фотохимической фазы. Они составляют основные компоненты фотосинтеза. Они используются для производства молекул сахара во время темновой реакции или цикла Кальвина.

Процесс хемиосмотической гипотезы

Градиент протонов, который существует через мембрану тилакоидов, является причиной образования АТФ-аденозинтрифосфатов в этом процессе. Протонный градиент, АТФ-синтаза и протонный насос являются важными элементами, необходимыми для процесса хемиосмоса. АТФ-синтаза – это название фермента, необходимого для синтеза молекул АТФ. Две субъединицы, обозначенные F0 и F1, составляют фермент АТФ-синтазу. Для перемещения протонов через мембрану необходима субъединица F0. Это изменяет конформацию субъединицы F1, которая активирует ферменты. Добавляя фосфатную группу к АДФ, фермент фосфорилирует ее, превращая в АТФ. Поперек мембраны существует градиент протонов, который действует как основной источник движения АТФ-синтазы.

Хлорофилл поглощает свет с помощью фотосистем на стадии световой реакции фотосинтеза. В результате молекулы воды расщепляются, высвобождая при этом протоны и электроны. Это известно как гидролиз. Система переноса электронов переносит освобожденные электроны по мере того, как они получают энергию и переходят на более высокий энергетический уровень.

Тем временем высвобожденные протоны стромы начинают собираться внутри мембраны. В результате создается протонный градиент, который является побочным продуктом цепи переноса электронов. Фотосистема I использует несколько оставшихся протонов для превращения НАДФ+ в НАДФН с использованием электронов от фотолиза воды. Градиент протонов в конечном итоге разрушается, высвобождая энергию и протоны, которые затем транспортируются обратно в строму с помощью АТФ-синтазы F0. АДФ превращается в АТФ с помощью АТФ-синтазы, когда конформация F1 изменяется под действием полученной энергии.

Часто задаваемые вопросы о гипотезе хемиосмоса

Вопрос 1: Какой ион подвергается хемиосмосу при образовании АТФ?

Отвечать:

The process by which protons (H+) move down a proton gradient during cellular respiration is known as chemiosmosis. Adenosine diphosphate (ADP) and a phosphate group are joined by the enzyme ATP synthase as a result, creating ATP.

Вопрос 2: Какая молекула образуется в результате хемиосмоса и кто предложил хемиосмотическую гипотезу?

Отвечать:

ATP synthase’s role in the creation of ATP molecules naturally. The Chemiosmotic theory describes how energy molecules (ATP: adenosine triphosphate) are produced during photosynthesis and was put out by a British biochemist by the name of Peter Dennis Mitchell in 1961. He received the Nobel Prize for his contribution to the discovery of this idea.

Вопрос 3: Какая органелла клетки способна к хемиосмосу?

Отвечать:

During cellular respiration in the mitochondria and photosynthesis in the chloroplasts, chemiosmosis takes place. These two procedures both produce ATP.

Вопрос 4: Что именно влечет за собой хемиосмотическая теория?

Отвечать:

A British biochemist by the name of Peter Dennis Mitchell first put forth the chemiosmotic idea in 1961. The chemiosmotic theory proposes that energy is released through a series of oxidation-reduction events when electrons are transported through an electron transport system. This energy can be used by specific chain carriers to move hydrogen ions (H+ or protons) through a membrane.

Вопрос 5: Где в митохондриях происходит хемиосмос?

Отвечать:

Within the inner mitochondrial membrane. The efficiency of chemiosmosis is determined by the electron transport chain (ETC), which is situated in the inner mitochondrial membrane. A group of proteins known as the ETC cooperate and pass electrons back and forth like a hot potato. As ion pumps for hydrogen ions, the ETC contains three proteins.