A fosforila??o oxidativa ? o conjunto de rea??es qu?micas usadas para produzir trifosfato de adenosina (ATP). Uma parte importante da respira??o aer?bica, ? talvez a opera??o metab?lica mais fundamental da Terra. Diferentes tipos de organismos t?m muitas maneiras diferentes de organizar a fosforila??o oxidativa, mas o resultado final ? sempre o mesmo: a energia do pr?ximo ao ?ltimo passo da s?rie ? usada para ligar um ?tomo de f?sforo ao adenosina difosfato (ADP), transformando-o em ATP . A energia potencial adicionada ? mol?cula nessa rea??o ? precisamente o que faz do ATP uma fonte de energia universalmente ?til dentro da c?lula.
A prepara??o para a etapa final da fosforila??o oxidativa envolve uma s?rie de rea??es de redu??o-oxida??o ou redox. Essas rea??es transferem el?trons de uma mol?cula para outra, alterando a carga de ambas. Esse conjunto de opera??es ? chamado de cadeia de transporte de el?trons, porque permite que a c?lula mova energia, na forma de el?trons, do armazenamento para um local onde possa ser facilmente usada. O dinucleot?deo de nicotinamida e adenina (NAD +) ? um passo comum pr?ximo ao final deste processo. O ‘+’ representa uma carga positiva que permite aceitar facilmente el?trons e se tornar uma forma reduzida chamada NADH.
A energia dos el?trons no NADH ? usada para alimentar um processo chamado quimiosmose. A quimiosmose concentra a energia dos el?trons em energia potencial movendo ?ons hidrog?nio – pr?tons – atrav?s de uma membrana. Esse movimento cria um gradiente de energia atrav?s da membrana em virtude da carga positiva acumulada de um lado. Esse gradiente de energia ? chamado de for?a motora-pr?ton. Neste ponto, a etapa final e mais universal da fosforila??o oxidativa pode ocorrer.
ATP sintase ? a enzima respons?vel por converter ADP em ATP. Parte da prote?na ? incorporada na membrana atrav?s da qual os pr?tons foram acionados. A ATP sintase fornece uma rota atrav?s da qual os pr?tons podem entrar novamente na c?lula, mas aproveita a energia gerada quando o faz. Essa opera??o se assemelha ? maneira como os moinhos de vento aproveitam as diferen?as de press?o e as rodas d’?gua usam mudan?as na energia potencial resultante da gravidade. O movimento de um pr?ton de volta atrav?s da membrana ? usado para alimentar uma mudan?a na forma da enzima. Se uma mol?cula de ADP j? est? ligada ? ATP sintase quando esse evento ocorre, a altera??o imp?e um ?tomo de f?sforo adicional sobre ela. A mol?cula de ATP rec?m-produzida pode deixar a enzima e fica livre para fornecer energia em outros lugares da c?lula.