Cómo explicar la quimiosmosis en términos biológicos

¿Cómo explico la quimiosmosis en términos biológicos?

La pregunta revela una disonancia cognitiva similar a la que experimentan los estudiantes de física cuando se topan por primera vez con los aspectos no intuitivos de la mecánica cuántica.

Aquí está la cosa: la quimiiosmosis es biología. Puede que no sea la biología lo que Carl Linnaeus o Antonie van Leeuwenhoek puedan reconocer, pero está en el “corazón” de toda la vida eucariótica. La quimiiosmosis es una cosa de belleza; un testimonio del ingenio de Evolution.

La respuesta de William Halmeck a ¿Cómo explico la quimiosmosis en términos biológicos? intenta una explicación de la quimiosmosis en inglés. Su respuesta deja en claro que el lenguaje natural para entenderlo es la bioquímica y la termodinámica química.

Los libros de Nick Lane se recomiendan para descripciones adicionales de la quimiosmosis usando el inglés:

  • Lane, N. (2003). Oxígeno: la molécula que hizo el mundo. Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0198508038.
  • Lane, Nick (2005). Poder, sexo, suicidio: mitocondrias y el significado de la vida. Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0192804815.
  • Lane, Nick (2009). Vida Ascendente: Los Diez Grandes Invenciones de la Evolución. Libros de perfil. ISBN 978-1861978486.
  • Lane, Nick (2015). La pregunta vital: ¿Por qué la vida es como es ?. Profile Books, ISBN 978-1781250365 (Reino Unido); WW Norton, ISBN 978-0393088816 (EE. UU.).

En la respiración aeróbica, la energía libre se pone a disposición a medida que los electrones (e-) extraídos de productos bioquímicos, se reducen en energía paso a paso a través de una serie de reacciones redox llamadas cadenas de transporte de electrones. Esta energía se usa para crear un gradiente electroquímico a través de las membranas mitocondriales internas mediante el bombeo de iones de hidrógeno (H +) fuera de la matriz mitocondrial y dentro del espacio intermembrana. La posibilidad de que estos iones de hidrógeno (H +) vuelvan a fluir a través de la membrana hasta el equilibrio puede funcionar, y se llama quimiosmosis.

En la quimiosmosis, los iones de hidrógeno (H +) se canalizan a través de la membrana a través de la enzima ATP sintasa. Al pasar a través de la enzima de archivo único, los iones de hidrógeno (H +) hacen girar un mecanismo de rotor que fosforila el ATP.

La cadena de transporte de electrones requiere el fuerte poder de oxidación del oxígeno molecular (O2) para actuar como el aceptor de electrones final en la cadena, impulsando la fosforilación oxidativa.