29. Окислительное фосфорилирование — основной синтез АТФ

Окислительное фосфорилирование — это заключительный этап клеточного дыхания, в ходе которого энергия, запасенная в восстановителях (NADH и FADH2), используется для синтеза основной массы АТФ.

  • Место: Внутренняя мембрана митохондрий.
  • Процесс:
    1. Электрон-транспортная цепь (ЭТЦ): NADH и FADH2 передают свои высокоэнергетические электроны на цепь белковых комплексов, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрий.
    2. Перенос электронов: Электроны последовательно передаются от одного комплекса к другому, постепенно теряя свою энергию.
    3. Конечный акцептор: В конце цепи электроны соединяются с кислородом (O2), который при этом восстанавливается до воды (H2O).
    4. Создание протонного градиента: Энергия, высвобождаемая при переносе электронов, используется для перекачивания протонов (H+) из матрикса в межмембранное пространство. В результате создается электрохимический градиент ионов водорода.
    5. Синтез АТФ: Протоны стремятся вернуться обратно в матрикс по градиенту концентрации. Они проходят через специальный ферментный комплекс — АТФ-синтазу, который использует энергию потока протонов для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата.

Этот механизм, связывающий перенос электронов с синтезом АТФ через протонный градиент, называется хемиосмотической теорией Митчелла.

(с. 94, 97, 98)