Kemiozmotikus elmélet

Az elmélet jelentőségét mutatja, hogy Peter D. Mitchellt 1978-ban Nobel díjjal tüntettek ki az elmélet részeként leírt oxidatív foszforiláció, az ATP-szintézis biokémiai mechanizmusának leírásáért.

A kemiozmotikus elmélet szerint, miközben az elektronok a belső mitokondriális membránban levő elektrontranszfer rendszeren át szállítódnak, protonpumpák segítségével protonok (H+, hidrogénionok) aktívan pumpálódnak át a két mitokondriális membrán közötti térbe; melynek eredményeként a két membrán közötti térben jelentősen megnő a protonok koncentrációja, magasabb lesz, mint a belső membránon belüli mátrixban. A folyamat közben létrejön a protonok elektrokémiai grádiense (potenciális energia), ami az intermembrán tér és a mátrix között felhalmozódott protonok (H+, hidrogénion) feszültségkülönbségéből, azaz potenciálkülönbségéből és a két mátrix közötti pH különbségből adódik. A protonok elektrokémiai grádiensük mentén történő mozgása az ATP-szintetáz protoncsatornáján (F0) keresztül történik. A protonok protoncsatornán történő befelé áramlása meghajtja az ATP-szintáz enzimet, és a folyamat eredményeként ATP termelődik. A folyamat az ATP-szintézis, – melynek során az ADP foszforilációja történik ATP-vé – kapcsolt az elektronszállítással, innen ered a neve is: oxidatív foszforiláció.

A kloroplasztisz tilakoid membránján át is protongrádiens jön létre a fotoszintézis fénytől függő reakcióikor, amely hasonlóan ATP-szintézisére fordítódik.

Szakirodalom

1. Molekuláris sejtbiológia Sass Miklós, Laskay Gábor 2013.02.10. Eötvös Loránd Tudományegyetem

2. Molekuláris sejtbiológia Szeberényi József 2014.10.31. Campus Kiadó ISBN 978-615-5376-44-3

3. Biológiai kislexikon Kiss J 2007.04.27. Typotex Elektronikus Kiadó Kft

4. Sejtbiológia Balázs Margit 2011.08.31. Debreceni Egyetem

5. Sejtbiológia Darvas Zsuzsa, László Valéria 2005, 2011 Semmelweis kiadó ISBN 963 39214 79 5

6. Biokémia, molekuláris és sejtbiológia Bánhegyi G, S. S. 2018 Semmelweis kiadó

7. Biológia - A sejt és az ember biológiája 11. Gimnáziumi Tankönyv Gál B 2012 Mozaik

8. Jelátvitel (Orvosi biotechnológia) Berki T, Boldizsár F, Szabó M, Talabér G, Varecza Z 2014 Pécsi Tudományegyetem

9. Orvosi biokémia Ádám V 2016 Semmelweis Kiadó és Multimédia Stúdió

10. Az önemésztés, sejtpusztulás és megújulás molekuláris sejtbiológiája Lőw P, Juhász G, Kovács A, László Lajos 2013 Eötvös Loránd Tudományegyetem

11. Kroemer G, Pouyssegur J. Tumor cell metabolism: cancer's Achilles' heel 2008 Cancer Cell. 13(6)

12. Warburg O. On the origin of cancer cells. 1956 Science 123(3191)

13. Mankoff DA, Bellon JR Positron-emission Tomographic Imaging of Cancer: Glucose Metabolism and Beyond 2001 Semin Radiat Oncol. 11(1)