Протонска пумпа — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат

Инлајн

Верзија на датум 29. октобар 2023. у 10:11

Протонска пумпа је интегрални мембрански протеин способан да преноси протоне преко биолошке мембране. Њен механизам је заснован на конформацијским променама у структури протеина или на Q циклусу. Протонске пумпе катализују следећу реакцију:

Х⁺[на је дној страни биолошке мембране] + енергија ⇌ Х⁺ [на другој страни мембране]

Током еволуције, протонске пумпе су се појављивале независно у више наврата. Дакле, не само у природи већ и унутар појединачних ћелија, у којима се могу наћи различите протонске пумпе које нису еволутивно неповезане. Протонске пумпе су подељене у различите главне класе пумпи које користе различите изворе енергије, поседују различите полипептидне композиције и еволуционо порекло.

Функција

Транспорт позитивно наелектрисаног протона је типично електроген процес или процес генерисања електричног поља преко мембране које се назива и мембрански потенцијал. Транспорт протона постаје електроген ако се не неутралише електричним транспортом или одговарајућег негативног наелектрисања у истом смеру или одговарајућим позитивним наелектрисањем у супротном смеру. Пример протонске пумпе која није електрогена је протонска/калијумска пумпа јесте слузокоже желуца која катализује уравнотежену размену протона и калијумових јона.

Комбиновани трансмембрански градијент протона и наелектрисања које стварају протонске пумпе назива се електрохемијски градијент. Електрохемијски градијент представља складиште енергије (потенцијалне енергије) која се може користити за покретање мноштва биолошких процеса као што су синтеза аденозин-трифосфата (АТП), узимање хранљивих материја и формирање акционог потенцијала.

У ћелијском дисању, протонска пумпа користи енергију за транспорт протона из матрикса митохондрија у међумембрански простор.^[1] То је активна пумпа која генерише градијент концентрације протона преко унутрашње мембране митохондрија јер има више протона изван матрикса него унутра. Разлика у пХ и електричном набоју (занемарујући разлике у капацитету пуфера) ствара електрохемијску потенцијалну разлику која функционише слично оној код батерије или јединице за складиштење енергије за ћелију.^[2] Процес се такође може посматрати као аналоган вожњи бициклом узбрдо или пуњењу батерије за каснију употребу, јер производи потенцијалну енергију. Протонска пумпа не ствара енергију, већ формира градијент који складишти енергију за каснију употребу.^[3]

Извори

^ Yoshikawa, Shinya; Shimada, Atsuhiro; Shinzawa-Itoh, Kyoko (2015). „Chapter 4, Section 4 Proton Pump Mechanism”. Ур.: Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres. Sustaining Life on Planet Earth: Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases. Metal Ions in Life Sciences. 15. Springer. стр. 108—111. PMID 25707467. doi:10.1007/978-3-319-12415-5_4.
^ Campbell, N.A., 2008. Resource Acquisition and Transport in Vascular Plants. 8th ed., Biology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings.
^ Ohnishi, Tomoko (2010). „Piston drives a proton pump”. Nature. 465 (7297): 428—429. PMID 20505714. S2CID 205055904. doi:10.1038/465428a .

Спољшње везе

Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење
у вези са темама из области медицине (здравља).

[1] Yoshikawa, Shinya; Shimada, Atsuhiro; Shinzawa-Itoh, Kyoko (2015). „Chapter 4, Section 4 Proton Pump Mechanism”. Ур.: Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres. Sustaining Life on Planet Earth: Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases. Metal Ions in Life Sciences. 15. Springer. стр. 108—111. PMID 25707467. doi:10.1007/978-3-319-12415-5_4.

[2] Campbell, N.A., 2008. Resource Acquisition and Transport in Vascular Plants. 8th ed., Biology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings.

[3] Ohnishi, Tomoko (2010). „Piston drives a proton pump”. Nature. 465 (7297): 428—429. PMID 20505714. S2CID 205055904. doi:10.1038/465428a .

[1]

[2]

[3]