Metabolisme energi, yang terjadi di semua sel organisme hidup, disebut disimilasi. Ini adalah serangkaian reaksi dekomposisi senyawa organik, di mana sejumlah energi dilepaskan.
Dissimilasi terjadi dalam dua atau tiga tahap, tergantung pada jenis organisme hidup. Jadi, dalam aerob, metabolisme energi terdiri dari tahap persiapan, bebas oksigen, dan oksigen. Pada anaerob (organisme yang dapat berfungsi dalam lingkungan anoksik), disimilasi tidak memerlukan langkah terakhir.
Tahap akhir metabolisme energi dalam aerob berakhir dengan oksidasi lengkap. Dalam hal ini, pemecahan molekul glukosa terjadi dengan pembentukan energi, yang sebagian menuju pembentukan ATP.
Perlu dicatat bahwa sintesis ATP terjadi dalam proses fosforilasi, ketika fosfat anorganik ditambahkan ke ADP. Pada saat yang sama, asam adenosin trifosfat disintesis di mitokondria dengan partisipasi ATP sintase.
Reaksi apa yang terjadi ketika senyawa energi ini terbentuk?
Adenosin difosfat dan fosfat bergabung membentuk ATP dan ikatan makroergik, yang pembentukannya membutuhkan waktu sekitar 30,6 kJ /mol Adenosin trifosfat menyediakan sel dengan energi, karena sejumlah besar dilepaskan selama hidrolisis tepatnya ikatan makroergik ATP.
Mesin molekuler yang bertanggung jawab untuk sintesis ATP adalah sintase spesifik. Ini terdiri dari dua bagian. Salah satunya terletak di membran dan merupakan saluran melalui mana proton memasuki mitokondria. Ini melepaskan energi, yang ditangkap oleh bagian struktural lain dari ATP yang disebut F1. Ini berisi stator dan rotor. Stator dalam membran tetap dan terdiri dari daerah delta, serta subunit alfa dan beta, yang bertanggung jawab untuk sintesis kimia ATP. Rotor berisi gamma serta subunit epsilon. Bagian ini berputar menggunakan energi proton. Sintase ini memastikan sintesis ATP jika proton dari membran luar diarahkan ke tengah mitokondria.
Perlu dicatat bahwa reaksi kimia dalam sel dicirikan oleh tatanan spasial. Produk interaksi kimia zat didistribusikan secara asimetris (ion bermuatan positif bergerak ke satu arah, dan partikel bermuatan negatif bergerak ke arah lain), menciptakan potensi elektrokimia pada membran. Ini terdiri dari bahan kimia dan komponen listrik. Harus dikatakan bahwa potensi pada permukaan mitokondria inilah yang menjadi bentuk penyimpanan energi universal.
Pola ini ditemukan oleh ilmuwan Inggris P. Mitchell. Dia menyarankanbahwa zat setelah oksidasi tidak terlihat seperti molekul, tetapi ion bermuatan positif dan negatif, yang terletak di sisi berlawanan dari membran mitokondria. Asumsi ini memungkinkan untuk menjelaskan sifat pembentukan ikatan makroergik antara fosfat selama sintesis adenosin trifosfat, serta merumuskan hipotesis kemiosmotik dari reaksi ini.
