Fosforilació oxidativa
via metabòlica / From Wikipedia, the free encyclopedia
La fosforilació oxidativa és una via metabòlica que utilitza energia alliberada per l'oxidació de nutrients per produir adenosina trifosfat (ATP). Encara que les diverses formes de vida a la terra utilitzen una gran varietat de nutrients, quasi totes duen a terme la fosforilació oxidativa per produir ATP, la molècula que subministra energia al metabolisme. Aquesta via probablement és tan generalitzada perquè és una manera molt eficient d'alliberar energia, en comparació amb els processos alternatius de fermentació, com la glucòlisi anaeròbica.
Durant la fosforilació oxidativa, els electrons són transferits des dels donadors d'electrons fins als acceptadors d'electrons com l'oxigen, en reaccions redox. Aquestes reaccions redox alliberen energia que es fa servir per formar ATP. En cèl·lules eucariotes, aquestes reaccions redox són realitzades per una sèrie de complexos proteics del mitocondri, mentre que en cèl·lules procariotes, aquestes proteïnes es troben a la membrana interna de la cèl·lula. Aquests conjunts relacionats d'enzims s'anomenen cadenes transportadores d'electrons. En cèl·lules eucariotes, estan implicats cincs complexos proteics, mentre que en procariotes hi ha molts enzims diferents, utilitzant una varietat de donadors i acceptors d'electrons.
L'energia alliberada pel flux d'electrons a través d'aquesta cadena transportadora d'electrons es fa servir per transportar protons a través de la membrana interna del mitocondri, en un procés anomenat quimiosmosi. Això genera energia potencial en forma d'un gradient de pH i un potencial elèctric a través d'aquesta membrana. Aquest emmagatzematge d'energia és aprofitat permetent als protons que tornin a través de la membrana a favor del gradient, a través d'un enzim anomenat ATP sintasa. Aquest enzim utilitza aquesta energia per generar ATP a partir d'adenosina difosfat (ADP), en una reacció de fosforilació. Aquesta reacció és regulada pel flux d'electrons, que provoca la rotació d'una part de l'enzim; la ATP sintasa és un motor mecànic rotatori.
Encara que la fosforilació oxidativa és una part vital del metabolisme, produeix espècies reactives de l'oxigen com el superòxid o el peròxid d'hidrogen. I en conseqüència, es propaguen radicals lliures que danyen la cèl·lula i contribueixen a malalties i, possiblement, a l'envelliment. Els enzims que realitzen aquesta via metabòlica també són la diana de moltes drogues i verins que inhibeixen la seva activitat.