La phosphorylation oxydative est l’ensemble des r?actions chimiques utilis?es pour produire l’ad?nosine triphosphate (ATP). Une partie importante de la respiration a?robie, c’est peut-?tre l’op?ration m?tabolique la plus fondamentale sur terre. Diff?rents types d’organismes ont de nombreuses fa?ons diff?rentes d’organiser la phosphorylation oxydative, mais le r?sultat final est toujours le m?me : l’?nergie de l’avant-derni?re ?tape de la s?rie est utilis?e pour lier un atome de phosphore ? l’ad?nosine diphosphate (ADP), le transformant en ATP. . L’?nergie potentielle ajout?e ? la mol?cule dans cette r?action est pr?cis?ment ce qui fait de l’ATP une source d’?nergie universellement utile au sein de la cellule.
La pr?paration ? l’?tape finale de la phosphorylation oxydative implique une s?rie de r?actions de r?duction-oxydation, ou redox. Ces r?actions transf?rent des ?lectrons d’une mol?cule ? une autre, modifiant ainsi la charge des deux. Cet ensemble d’op?rations est appel? cha?ne de transport d’?lectrons, car il permet ? la cellule de d?placer l’?nergie, sous forme d’?lectrons, du stockage ? un endroit o? elle peut ?tre facilement utilis?e. La nicotinamide ad?nine dinucl?otide (NAD+) est une ?tape courante vers la fin de ce processus. Le ‘+’ repr?sente une charge positive qui lui permet d’accepter facilement des ?lectrons et de devenir une forme r?duite appel?e NADH.
L’?nergie des ?lectrons du NADH est utilis?e pour alimenter un processus appel? chimiosmose. La chimiosmose concentre l’?nergie des ?lectrons en ?nergie potentielle en d?pla?ant les ions d’hydrog?ne, les protons, ? travers une membrane. Ce mouvement cr?e un gradient d’?nergie ? travers la membrane en raison de la charge positive accumul?e d’un c?t?. Ce gradient d’?nergie est appel? force proton-motrice. ? ce stade, l’?tape finale et la plus universelle de la phosphorylation oxydative peut avoir lieu.
L’ATP synthase est l’enzyme responsable de la conversion de l’ADP en ATP. Une partie de la prot?ine est incrust?e dans la membrane ? travers laquelle les protons ont ?t? entra?n?s. L’ATP synthase fournit une voie par laquelle les protons peuvent r?int?grer la cellule, mais profite de l’?nergie g?n?r?e lorsqu’ils le font. Cette op?ration ressemble ? la fa?on dont les ?oliennes exploitent les diff?rences de pression et les roues hydrauliques utilisent les changements d’?nergie potentielle r?sultant de la gravit?. Le mouvement d’un proton ? travers la membrane est utilis? pour entra?ner un changement dans la forme de l’enzyme. Si une mol?cule d’ADP est d?j? li?e ? l’ATP synthase lorsque cet ?v?nement se produit, le changement lui impose un atome de phosphore suppl?mentaire. La mol?cule d’ATP nouvellement produite est autoris?e ? quitter l’enzyme et devient libre de fournir de l’?nergie ailleurs dans la cellule.