Il metabolismo energetico, che avviene in tutte le cellule di un organismo vivente, è chiamato dissimilazione. È un insieme di reazioni di decomposizione di composti organici, in cui viene rilasciata una certa quantità di energia.
La dissimilazione avviene in due o tre fasi, a seconda del tipo di organismi viventi. Quindi, negli aerobi, il metabolismo energetico consiste in fasi preparatorie, senza ossigeno e ossigeno. Negli anaerobi (organismi in grado di funzionare in un ambiente anossico), la dissimilazione non richiede l'ultimo passaggio.
Lo stadio finale del metabolismo energetico negli aerobi termina con la completa ossidazione. In questo caso, la rottura delle molecole di glucosio avviene con la formazione di energia, che va in parte alla formazione di ATP.
Vale la pena notare che la sintesi di ATP avviene nel processo di fosforilazione, quando il fosfato inorganico viene aggiunto all'ADP. Allo stesso tempo, l'acido adenosina trifosforico viene sintetizzato nei mitocondri con la partecipazione dell'ATP sintasi.
Quale reazione si verifica quando si forma questo composto energetico?
L'adenosina difosfato e il fosfato si uniscono per formare ATP e un legame macroergico, la cui formazione richiede circa 30,6 kJ /mol. L'adenosina trifosfato fornisce energia alle cellule, poiché una quantità significativa di essa viene rilasciata durante l'idrolisi proprio dei legami macroergici dell'ATP.
La macchina molecolare responsabile della sintesi dell'ATP è una sintasi specifica. Si compone di due parti. Uno di questi si trova nella membrana ed è un canale attraverso il quale i protoni entrano nei mitocondri. Questo rilascia energia, che viene catturata da un' altra parte strutturale dell'ATP chiamata F1. Contiene uno statore e un rotore. Lo statore nella membrana è fisso ed è costituito da una regione delta, nonché da subunità alfa e beta, che sono responsabili della sintesi chimica dell'ATP. Il rotore contiene subunità gamma ed epsilon. Questa parte gira usando l'energia dei protoni. Questa sintasi assicura la sintesi di ATP se i protoni dalla membrana esterna sono diretti verso il centro dei mitocondri.
Va notato che le reazioni chimiche nella cellula sono caratterizzate dall'ordine spaziale. I prodotti delle interazioni chimiche delle sostanze sono distribuiti in modo asimmetrico (gli ioni caricati positivamente vanno in una direzione e le particelle caricate negativamente nell' altra direzione), creando un potenziale elettrochimico sulla membrana. È costituito da un componente chimico e uno elettrico. Va detto che è questo potenziale sulla superficie dei mitocondri che diventa la forma universale di accumulo di energia.
Questo schema è stato scoperto dallo scienziato inglese P. Mitchell. Lui suggerìche le sostanze dopo l'ossidazione non sembrano molecole, ma ioni caricati positivamente e negativamente, che si trovano ai lati opposti della membrana mitocondriale. Questa ipotesi ha permesso di chiarire la natura della formazione di legami macroergici tra i fosfati durante la sintesi dell'adenosina trifosfato, nonché di formulare l'ipotesi chemiosmotica di questa reazione.
