Oksidatif fosforilasyon, hücresel solunumun son aşamasıdır ve mitokondride gerçekleşir. Bu süreç, ATP (adenozin trifosfat) üretmek için elektron taşıma zinciri ve kemiosmotik potansiyelden yararlanır. Oksidatif fosforilasyonun enerji kaynağı, elektron taşıma zincirine (ETZ) giren yüksek enerjili elektronlardır.
Bu yüksek enerjili elektronlar, NADH ve FADH2 gibi taşıyıcı moleküllerden gelir. Bu moleküller, glikoliz, sitrik asit döngüsü (Krebs döngüsü) ve yağ asitlerinin beta-oksidasyonu gibi metabolik yollar boyunca üretilir. İşte süreç:
Elektron Taşıma Zinciri (ETZ):
NADH ve FADH2, elektronlarını ETZ'nin komplekslerine (I, II, III ve IV) bağışlar.
Bu elektronlar, zincir boyunca taşınırken enerji kaybederler.
Bu enerji, mitokondri iç zarındaki proton pompalarını çalıştırarak protonların (H+) mitokondri matriksinden zarlararası boşluğa pompalanmasını sağlar.
Proton Gradienti ve Kemiosmozis:
Protonlar, zarlararası boşlukta birikerek bir elektro-kimyasal gradient (proton-motor kuvveti) oluşturur.
Bu gradient, protonların ATP sentaz enzimi aracılığıyla mitokondri matrisine geri dönmesine neden olur.
ATP Sentezi:
Protonlar ATP sentazdan geçerken, bu enzim ADP ve inorganik fosfatı (Pi) birleştirerek ATP üretir.
Bu süreç, kemiosmotik teoriye dayanır ve bu nedenle oksidatif fosforilasyon olarak adlandırılır.
Sonuç olarak, oksidatif fosforilasyonun enerji kaynağı, NADH ve FADH2'den gelen yüksek enerjili elektronlardır. Bu elektronların ETZ'de taşınması ve proton gradientinin oluşumu, ATP üretimi için gerekli enerjiyi sağlar.[1][2][3][4][5]
Kaynaklar
- D. L. Nelson. (2008). Lehninger Principles Of Biochemistry. ISBN: 9780716771081. Yayınevi: Macmillan.
- J. M. Berg, et al. (2006). Biochemistry. ISBN: 9780716775096. Yayınevi: W H Freeman & Company.
- B. Alberts, et al. (2017). Molecular Biology Of The Cell. ISBN: 9781317563747. Yayınevi: Garland Science.
- J. W. Baynes. Medical Biochemistry. ISBN: 9780323074360.
- G. Karp. (2009). Cell And Molecular Biology. ISBN: 9780470483374. Yayınevi: John Wiley & Sons.
