Advertisement

Fosforilasi Oksidatif, Fosforilasi oksidatif adalah suatu mekanisme yang olehnya paket-paket energi yang dibebaskan sepanjang rantai pengangkutan elektron diawetkan sebagai ATP. Seperti telah dinyatakan sebelumnya, kecenderungan bentuk yang teroksidasi dari suatu zat bertindak sebagai akseptor elektron, di bawah syarat baku, dapat dinyatakan sebagai kemampuan tereduksi baku, Eo (dalam satuan volt). Nilai Eo untuk pembawa pada rantai pengangkutan elektron berkisar antara —0.32 V untuk reaksi-paruh NAD+ + 2 H+ + 2 e- NADH + H+ dan —0.82 V untuk reaksi-paruh 1/2 02 + 2 H± + 2 e- —> H2O. Nilai untuk pembawa perantara terletak di antara kedua ekstrem itu. NAD± tereduksi sebagai pembawa pertama, merupakan zat yang paling elektronegatif yang ikut dalam rantai pembawa ini, sedangkan oksigen, akseptor hidrogen terakhir adalah unsur yang paling elektropositif. Karena pemindahan elektron pada reaksi redoks mana pun selalu ke arah yang menuju ke peningkatan nilai positif E0, maka rantai pengangkutan elektro terdiri atas susunan zat yang sangat rapi yang bertindak sebagai pembawa elektron antara bentuk tereduksi bagian rantai yang paling elektronegatif (yaitu NAD± tereduksi) dan bentuk teroksidasi dari bagian yang paling elektropositif (yaitu oksigen). J alur pengangkutan elektron tampak pada   16.8. Tiap langkah pada rantai ini diikuti oleh penurunan energi bebas baku ( A G°) sebanding dengan perbedaan antara kemampuan reduksi baku ( A Eo) dari dua pembawa berurutan yang berperan dalam reaksi itu. Pemindahan elektron dari NADH pada awal rantai sampai oksigen pada akhir reaksi menghasilkan A E„ = —1.4 V, yang dengan menggunakan persamaan tepat dapat ditunjukkan Aorelasinya dengan hilangnya energi bebas sebesar 52 kkal per mol NADH tereduksi.

Agar setiap reaksi dapat terjadi spontan, perubahan energi •Debasnya secara keseluruhan harus negatif. Karena A G° untuk reaksi ADP + Pi –> ATP sama dengan +7 kkal/mol, reaksi ini Adak akan terlaksana kecuali jika berpasangan dengan reaksi yang A G°-nya lebih negatif daripada — 7 kkal/mol. Energi bebas sebesar 52 kkal/mol yang dibebaskan sepanjang rantai pengangkutan elektron secara teori cukup untuk memungkinkan sintesis 7 molekul ATP (7 x 7 = 49 kkal). Walaupun demikian, jika diadakan pengamatan kuantitatif pada rantai pengangkutan elektron ini, ternyata bahwa hanya tiga molekul ATP terbentuk setiap atom oksigen dimanfaatkan. Energi yang tidak diawetkan dalam bentuk ATP akan hilang sebagai panas. Walaupun belum jelas bagaimana sebagian energi yang dilepaskan tertangkap lagi dalam bentuk ATP, tempat sintesis ATP sepanjang rantai telah diketahui. Jalur elektron yang tampak pada   16.8 sangat disederhanakan, sebab pembawa-pembawa tertentu yang letak kejadiannya tidak diketahui benar telah dihilangkan, tetapi dapat disebutkan, bahwa ketiga tempat sintesis ATP terletak bersamaan (memang seharusnya demikian) dengan tiga langkah yang memiliki A G° lebih dari — 7 kkal/mol. Dengan keterangan bahwa tiga molekul ATP terbentuk, pada tiap pasangan elektron yang dimasukkan ke dalam rantai pengangkutan elektron, yaitu untuk tiap atom oksigen yang digunakan; dengan demikian dapat dihitung energi yang diperoleh oleh respirasi aerob.

Advertisement

 

Advertisement