Ang metabolismo ng enerhiya, na nagaganap sa lahat ng mga selula ng isang buhay na organismo, ay tinatawag na dissimilation. Ito ay isang hanay ng mga reaksyon ng agnas ng mga organikong compound, kung saan inilalabas ang isang tiyak na halaga ng enerhiya.
Ang dissimilation ay nagaganap sa dalawa o tatlong yugto, depende sa uri ng mga buhay na organismo. Kaya, sa aerobes, ang metabolismo ng enerhiya ay binubuo ng mga yugto ng paghahanda, walang oxygen at oxygen. Sa mga anaerobes (mga organismo na may kakayahang gumana sa isang anoxic na kapaligiran), hindi kailangan ng dissimilation ang huling hakbang.
Ang huling yugto ng metabolismo ng enerhiya sa aerobes ay nagtatapos sa kumpletong oksihenasyon. Sa kasong ito, ang pagkasira ng mga molekula ng glucose ay nangyayari sa pagbuo ng enerhiya, na bahagyang napupunta sa pagbuo ng ATP.
Nararapat tandaan na ang ATP synthesis ay nangyayari sa proseso ng phosphorylation, kapag ang inorganic phosphate ay idinagdag sa ADP. Kasabay nito, ang adenosine triphosphoric acid ay na-synthesize sa mitochondria na may partisipasyon ng ATP synthase.
Anong reaksyon ang nangyayari kapag nabuo ang energy compound na ito?
Adenosine diphosphate at phosphate ay pinagsama upang bumuo ng ATP at isang macroergic bond, na ang pagbuo nito ay tumatagal ng humigit-kumulang 30.6 kJ /mol. Ang adenosine triphosphate ay nagbibigay ng enerhiya sa mga cell, dahil ang malaking halaga nito ay inilabas sa panahon ng hydrolysis ng mga tiyak na macroergic bond ng ATP.
Ang molecular machine na responsable para sa synthesis ng ATP ay isang partikular na synthase. Ito ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isa sa kanila ay matatagpuan sa lamad at isang channel kung saan ang mga proton ay pumapasok sa mitochondria. Naglalabas ito ng enerhiya, na kinukuha ng isa pang istrukturang bahagi ng ATP na tinatawag na F1. Naglalaman ito ng isang stator at isang rotor. Ang stator sa lamad ay naayos at binubuo ng isang delta na rehiyon, pati na rin ang mga alpha at beta subunits, na responsable para sa kemikal na synthesis ng ATP. Ang rotor ay naglalaman ng gamma pati na rin ang mga subunit ng epsilon. Ang bahaging ito ay umiikot gamit ang enerhiya ng mga proton. Tinitiyak ng synthase na ito ang synthesis ng ATP kung ang mga proton mula sa panlabas na lamad ay nakadirekta patungo sa gitna ng mitochondria.
Dapat tandaan na ang mga kemikal na reaksyon sa cell ay nailalarawan sa pamamagitan ng spatial order. Ang mga produkto ng mga kemikal na pakikipag-ugnayan ng mga sangkap ay ipinamamahagi nang walang simetriko (ang mga positibong sisingilin na ion ay pumupunta sa isang direksyon, at ang mga negatibong sisingilin na mga particle ay pumunta sa kabilang direksyon), na lumilikha ng potensyal na electrochemical sa lamad. Binubuo ito ng isang kemikal at isang de-koryenteng sangkap. Dapat sabihin na ang potensyal na ito sa ibabaw ng mitochondria ang nagiging unibersal na anyo ng pag-iimbak ng enerhiya.
Ang pattern na ito ay natuklasan ng English scientist na si P. Mitchell. Iminungkahi niyana ang mga sangkap pagkatapos ng oksihenasyon ay hindi mukhang mga molekula, ngunit positibo at negatibong sisingilin ang mga ion, na matatagpuan sa magkabilang panig ng mitochondrial membrane. Ang pagpapalagay na ito ay naging posible upang linawin ang likas na katangian ng pagbuo ng mga macroergic bond sa pagitan ng mga phosphate sa panahon ng synthesis ng adenosine triphosphate, gayundin ang pagbuo ng chemiosmotic hypothesis ng reaksyong ito.
