Ogólnie biorąc proces przenoszenia substancji od niższego stężenia do wyższego, w jakim biorą udział enzymy, określa się transportem sprzężonym z aktywnością enzymu.
Cząsteczki enzymu w błonie mogą zajmować taką pozycję, że działają tylko w jednym kierunku, transportując substancję na jedną stronę błony. Taki hipotetyczny przykład można sobie łatwo wyobrazić, bo wiadomo, że enzym ma budowę asymetryczną. Enzym ma centrum aktywne, w którym zachodzi wiązanie substratu i kataliza reakcji. Wo-
Po uwolnieniu ADP bec tego dla kierunkowego (wektorowego) działania enzymu trzeba, by jego centrum aktywne było zwrócone ku jednej z powierzchni błony. Przedstawiono to na ryc. 21. ATP jest wiązany w centrum aktywnym enzymu skierowanym do wnętrza struktury komórkowej i ulega tam en-zymatycznej hydrolizie. Podczas hydrolizy jest zużywany jon OH- po-chodzący ze środowiska otaczającego strukturę, a więc z przeciwnej strony błony niż zachodzi wiązanie ATP. Produkty reakcji opuszczają centrum aktywne, ale mogą wrócić tylko do wnętrza struktury komórko-
Po u wolnieniu A DP i P7 Które mogą być uwolnione tylko do wnętrza komórki,enzym może rozpocząć nowy cyklowej, zabierając tym samym jon OH- pochodzący ze środowiska, w którym pozostają jony H+. Błona jest nieprzepuszczalna dla protonów. Prawdopodobnie to właśnie zabezpiecza mechanizm transportu aktyw-nego. Jeżeli opisany wyżej cykl powtórzy się kilkakrotnie i czynnych jest wiele cząsteczek enzymu w błonie, to wynikiem będzie nagromadzenie jonów H+ w środowisku kosztem energii ATP.
Opisany tutaj proces można zapisać wzorem, który uwzględnia obec-ność błony i kierunkowe działanie enzymu: Zapis uwzględnia to, że łańcuch oddechowy przesuwa ładunki przez błonę, dzięki czemu wytwarza się potencjał elektrochemiczny. ATP-aza działająca kierunkowo może wykorzystać ten potencjał na syntezę ATP. Ponieważ synteza ATP przebiega z powstaniem H+, więc wytworzony przez łańcuch oddechowy ujemny potencjał wewnątrz mitochondriów będzie sprzyjać syntezie ATP.
Dodaj komentarz