Fosforilimi oksidativ

Fosforilimi Oksidativ okidativ ose fosforilimi i lidhur me transportin e elektroneve është rruga metabolike në të cilën qelizat përdorin enzima për të oksiduar lëndët ushqyese, duke çliruar kështu energjinë kimike të ruajtur brenda në mënyrë që të prodhohet adenozin trefosfati (ATP). Në shumicën e eukariotëve, kjo ndodh brenda mitokondrisë. Pothuajse të gjithë organizmat aerobikë kryejnë fosforilim oksidativ. Kjo rrugë është kaq e përhapur, sepse energjia e lidhjes së dyfishtë të oksigjenit është shumë më e lartë se sa energjia e lidhjes së dyfishtë në dioksid karboni ose në çifte të lidhjeve teke në molekulat organike të vëzhguara në proceset alternative të fermentimit siç është glikoliza anaerobe.

Gjatë fosforilimit oksidativ, elektronet transferohen nga dhuruesit e elektroneve tek pranuesit e elektroneve siç është oksigjeni në reaksionet oksidoreduktive. Këto reaksione oksidoreduktive lëshojnë energjinë e ruajtur në lidhjen e dyfishtë relativisht të dobët të O2, e cila përdoret për të formuar ATP. Tek eukariotët, këto reaksione katalizohen nga një seri kompleksesh proteinike brenda membranës së brendshme të mitokondries së qelizës, ndërsa, tek prokariotet, këto proteina janë të vendosura në hapësirën ndërmembranore të qelizës. Këto grupe të lidhura të proteinave quhen zinxhirë transportues të elektroneve. Në eukariotët, janë të përfshira pesë komplekse kryesore proteinike, ndërsa te prokariotat janë të pranishme shumë enzima të ndryshme, duke përdorur një larmi dhuruesish dhe pranuesish të elektroneve. Energjia e transferuar nga elektronet që rrjedhin përmes këtij zinxhiri transportues elektronik përdoret për të transportuar protone nëpër membranën e brendshme mitokondriale, në një proces të quajtur transporti i elektroneve. Kjo gjeneron energji potenciale në formën e një gradienti të pH dhe një potencial elektrik nëpër këtë membranë. Ky rezervë energjie preket kur protonet rrjedhin përsëri nëpër membranë dhe poshtë gradientit potencial të energjisë, përmes një enzime të madhe të quajtur ATP sintetaza; ky proces njihet si kimiosmozë. Sintetaza ATP përdor energjinë për të shndërruar difosfatin e adenozinës (ADP) në trifosfat adenozin, në një reaksion fosforilimi. Reaksioni drejtohet nga rrjedha e protonit, e cila detyron rrotullimin e një pjese të enzimës; sintaza ATP është një motor mekanik rrotullues. Megjithëse fosforilimi oksidativ është një pjesë jetësore e metabolizmit, ajo prodhon produkte reaktive të oksigjenit si superoksidi dhe peroksidi i hidrogjenit, të cilat çojnë në përhapjen e radikaleve të lira. Enzimat që kryejnë këtë rrugë metabolike janë gjithashtu shënjestër e shumë ilaçeve dhe helmeve që pengojnë aktivitetet e tyre.