Hva er en Proton drivkraft?

Cellene i kroppen din høste energi fra mat molekyler gjennom en prosess som kalles celleåndingen. En del av denne prosessen innebærer å pumpe protoner på tvers av en membran for å skape en proton-drivkraft som kan drive syntesen av en annen type molekyl.

Egenskaper

Den siste fasen av cellulær respirasjon foregår inni små membran lukkede sekker som kalles mitokondrier. Proteiner er innebygd i den indre membran er en del av en elektrontransportkjeden; molekyler som kalles NADH og FADH2 donere elektroner til kjeden, og hvert protein i kjeden passerer elektroner til den neste proteinet i kjeden, ved hjelp av energien som frigjøres for å pumpe et hydrogenion over membranen. Siden hydrogenatomer har bare ett proton, er en hydrogenion i det vesentlige bare en lone proton, selv om hydrogenioner i vann faktisk feste til vannmolekyler under dannelse av hydronium-ioner (H3O +) i stedet for å forbli uavhengig.

effekter

Molekyler og ioner i oppløsning diffus eller spredt seg fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon. For å se dette prinsippet i aksjon, prøve å legge en dråpe konditorfarge til et glass med vann; fargen vil sakte spredt over hele glasset. Ved å pumpe protoner (hydrogenioner) over den indre membranen, danner elektrontransportkjeden en konsentrasjonsgradient, hvor positivt ladede hydrogenioner blir mer konsentrert utenfor membranen enn de er inne. Ionene "ønsker" å diffundere tilbake over, men kan ikke krysse membranen. Denne forskjellen i konsentrasjon kalles proton drivkraft.

Funksjon

Mitokondriene bruke proton-drivkraft for å syntetisere et molekyl kalt adenosintrifosfat eller ATP som cellene kan bruke til å drive andre prosesser. Et protein som kalles ATP-syntase er innleiret i den indre membran av mitokondriene. Som hydrogenioner bygge opp utenfor den indre membran, de begynner å strømme gjennom en ledning levert av ATP syntase.