فسفرة تأكسدية

الفسفرة التأكسدية هي مسار استقلابي يستخدم الطاقة الناتجة عن الأكسدة للمواد الغذائية لإنتاج ادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP. مع ان كافة أشكال الحياة على الأرض تستخدم مجالا واسعًا من المغذيات المختلفة، فإن الجميع يقوم بإجراء فسفرة تأكسدية إنتاج الادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP ، الجزيء الحامل للطاقة من عملية الاستقلاب. يتميز جسم الإنسان بل وجميع حقيقيات النوى بأنها تخزن الطاقة المكتسبة من الغذاء في صورة ادينوسين ثلاثي الفوسفات . فأدينوسين ثلاثي الفوسفات هو«مصدر الطاقة للخلية» ، وبناءا على ذلك تقوم انشطة متتعدة في كل خلية لتكوين وتخزين ATP . عملية هضم الغذاء وعمليات الأيض المختلفة لهضم الكربوهيدرات والبروتينات والدهون ما هي إلا أن تقوم في المقام الأول بتخزين طاقة في صورة ATP لاستخدامه عند احتياج الخلايا له ، وعلى الأخص احتياج الخلايا العضلية للطاقة منه لكي يتحرك الجسم.

في البيولوجيا، الفسفرة التأكسدية هي المرحلة الأخيرة في عملية التنفس الخلوي، العملية المستخدمة لإنتاج الطاقة في الكائنات الهوائية. الفسفرة التأكسدية، والتي تحدث دائما بعد التحلل السكري ودورة كريبس Krebs Cycle (دورة حمض الستريك)، هي المرحلة الحاسمة، الأهم والأكثر فعالية في التنفس الخلوي . مقارنة بالمرحلتين السابقتين، واللتين تنتج من خلالهما جزيئات ATP محدودة، تنتج في عملية الفسفرة التأكسدية 30-36 جزيئة ATP لكل جزيئة جلوكوز مستهلكة.

مثبطات

Compounds	Use	Effect on oxidative phosphorylation
سيانيد أحادي أكسيد الكربون	Poisons	Inhibit the electron transport chain by binding more strongly than oxygen to the حديد–نحاس center in cytochrome c oxidase, preventing the reduction of oxygen.^[1]
أوليغومايسين	مضاد حيوي	Inhibits ATP synthase by blocking the flow of protons through the F_o subunit.^[2]
CCCP 4،2-ثنائي نترو الفينول	Poisons	حامل الأيونs that disrupt the proton gradient by carrying protons across the membrane. This uncouples proton pumping from ATP synthesis.^[3]
Rotenone	مبيد آفات	Prevents the transfer of electrons from complex I to ubiquinone by blocking to the ubiquinone-binding site.^[4]

مراجع

^ Tsubaki M (1993). "Fourier-transform infrared study of cyanide binding to the Fea3-CuB binuclear site of bovine heart cytochrome c oxidase: implication of the redox-linked conformational change at the binuclear site". Biochemistry. ج. 32 ع. 1: 164–73. PMID:8380331.
^ Joshi S, Huang YG (1991). "ATP synthase complex from bovine heart mitochondria: the oligomycin sensitivity conferring protein is essential for dicyclohexyl carbodiimide-sensitive ATPase". Biochim. Biophys. Acta. ج. 1067 ع. 2: 255–8. PMID:1831660.
^ Heytler PG (1979). "Uncouplers of oxidative phosphorylation". Meth. Enzymol. ج. 55: 462–42. PMID:156853.
^ Lambert AJ, Brand MD (2004). "Inhibitors of the quinone-binding site allow rapid superoxide production from mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I)". J. Biol. Chem. ج. 279 ع. 38: 39414–20. PMID:15262965. مؤرشف من الأصل في 2008-09-22.

قراءات أخرى

Introductory

Nelson DL (2004). Lehninger Principles of Biochemistry (ط. 4th ed). W. H. Freeman. ISBN:0-716-74339-6. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة) والوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
Schneider ED (2006). Into the Cool: Energy Flow, Thermodynamics and Life (ط. 1st ed). University of Chicago Press. ISBN:0-226-73937-6. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة) والوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)

Advanced

Nicholls DG (2002). Bioenergetics 3 (ط. 1st ed). Academic Press. ISBN:0-125-18121-3. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة) والوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
Haynie D (2001). Biological Thermodynamics (ط. 1st ed). Cambridge University Press. ISBN:0-521-79549-4. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة)
Rajan SS (2003). Introduction to Bioenergetics (ط. 1st ed). Anmol. ISBN:8-126-11364-2. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة)
Wikstrom M (Ed) (2005). Biophysical and Structural Aspects of Bioenergetics (ط. 1st ed). Royal Society of Chemistry. ISBN:0-854-04346-2. {{استشهاد بكتاب}}: |طبعة= يحتوي على نص زائد (مساعدة)

وصلات خارجية

General resources

Animated diagrams illustrating oxidative phosphorylation وايلي (ناشر) Concepts in Biochemistry
Oxidative phosphorylation Metabolic Pathways of Biochemistry, the online reference of metabolism for students and teachers, at جامعة جورج واشنطن
ATP synthase - the rotary engine in the cell Brief introduction, including videos of microscope images of the enzyme rotating, at معهد طوكيو للتكنولوجيا
On-line biophysics lectures Antony Crofts, جامعة إلينوي في إربانا-شامبين

Structural resources

Animations of the ATP synthase Hongyun Wang and George Oster, جامعة كاليفورنيا
بنك بيانات البروتينات molecule of the month:
Interactive molecular models at جامعة فرناندو بيسوا:

[1] Tsubaki M (1993). "Fourier-transform infrared study of cyanide binding to the Fea3-CuB binuclear site of bovine heart cytochrome c oxidase: implication of the redox-linked conformational change at the binuclear site". Biochemistry. ج. 32 ع. 1: 164–73. PMID:8380331.

[Joshi-2] Joshi S, Huang YG (1991). "ATP synthase complex from bovine heart mitochondria: the oligomycin sensitivity conferring protein is essential for dicyclohexyl carbodiimide-sensitive ATPase". Biochim. Biophys. Acta. ج. 1067 ع. 2: 255–8. PMID:1831660.

[3] Heytler PG (1979). "Uncouplers of oxidative phosphorylation". Meth. Enzymol. ج. 55: 462–42. PMID:156853.

[4] Lambert AJ, Brand MD (2004). "Inhibitors of the quinone-binding site allow rapid superoxide production from mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I)". J. Biol. Chem. ج. 279 ع. 38: 39414–20. PMID:15262965. مؤرشف من الأصل في 2008-09-22.

[1]

[2]

[3]

[4]