0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية

الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية

الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات

علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات

التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية

التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات

التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث

علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة

الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي

علم وظائف الأعضاء

الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي

المضادات الميكروبية

مواضيع عامة في المضادات الميكروبية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

The Mechanism of ATP Synthesis Is Shared Among Bacteria, Mitochondria, and Chloroplasts

المؤلف:  Harvey Lodish, Arnold Berk, Chris A. Kaiser, Monty Krieger, Anthony Bretscher, Hidde Ploegh, Angelika Amon, and Kelsey C. Martin.

المصدر:  Molecular Cell Biology

الجزء والصفحة:  8th E , P552-553

2026-08-04

25

+

-

20

 Although bacteria lack internal membranes, aerobic bacteria nonetheless carry out oxidative phosphorylation by the same processes that occur in eukaryotic mitochondria and chloroplasts (Figure 1). Enzymes that catalyze the reactions of both the glycolytic pathway and the citric acid cycle are present in the cytosol of bacteria; enzymes that oxidize NADH to NAD+ and transfer the electrons to the ultimate acceptor O2 reside in the bacterial plasma membrane. The movement of electrons through these membrane carriers is coupled to the pumping of protons out of the cell. The movement of protons back into the cell, down their concentration gradient through ATP synthase, drives the synthesis of ATP. The bacterial ATP synthase (F0F1 complex) is essentially identical in structure and function to the mitochondrial and chloroplast ATP synthases, but is simpler to purify and study.

Fig1. ATP synthesis by chemiosmosis is similar in bacteria, mitochondria, and chloroplasts. In chemiosmosis, a proton motive force generated by proton pumping across a membrane is used to power ATP synthesis. The mechanism and membrane orientation of the process are similar in bacteria, mitochondria, and chloroplasts. In each illustration, the membrane surface facing a shaded area is a cytosolic face; the surface facing an unshaded, white area is an exoplasmic face. Note that the cytosolic face of the bacterial plasma membrane, the matrix face of the inner mitochondrial membrane, and the stromal face of the thylakoid membrane are all equivalent. During electron transport, protons are always pumped from the cytosolic face to the exoplasmic face, creating a proton concentration gradient (exoplasmic face > cytosolic face) and an electric potential (negative cytosolic face and positive exoplasmic face) across the membrane. During the synthesis of ATP, protons flow in the reverse direction (down their electrochemical gradient) through ATP synthase (F0F1 complex), which protrudes in a knob at the cytosolic face in all cases.

Why is the mechanism of ATP synthesis shared among both prokaryotic organisms and eukaryotic organelles? Primitive aerobic bacteria were probably the progenitors of both mitochondria and chloroplasts in eukaryotic cells. According to this endosymbiont hypothesis, the inner mitochondrial membrane was derived from the bacterial plasma membrane, with its cytosolic face pointing toward what became the matrix of the mitochondrion. Similarly, in plants, the pro genitor bacterium’s plasma membrane became the chloroplast’s thylakoid membrane, and its cytosolic face pointed toward what became the stromal space of the chloroplast. In all cases, ATP synthase is positioned with the globular F1 domain, which catalyzes ATP synthesis, on the cytosolic face of the membrane, so ATP is always formed on the cytosolic face (see Figure 1). Protons always flow through ATP synthase from the exoplasmic to the cytosolic face of the membrane. This flow is driven by the proton-motive force. Invariably, the cytosolic face has a negative electric potential relative to the exoplasmic face.

In addition to ATP synthesis, the proton-motive force across the bacterial plasma membrane is used to power other processes, including the uptake of nutrients such as sugars (using proton/sugar symporters) and the rotation of bacterial flagella. Chemiosmotic coupling thus illustrates an important principle introduced in our discussion of active transport in Chapter 11: the membrane potential, the concentration gradients of protons (and other ions) across a membrane, and the phosphoanhydride bonds in ATP are equivalent and interconvertible forms of potential energy. Indeed, ATP synthesis through ATP synthase can be thought of as active transport in reverse.

محمد الموسوي2026-08-04

يتحدث النص عن آلية إنتاج الطاقة (ATP) في البكتيريا الهوائية، موضحا أنها تعتمد على الفسفرة التأكسدية والاقتران الكيميائي الأسموزي (Chemiosmosis)، وهي الآلية نفسها المستخدمة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. يشرح النص أن إنزيمات التحلل السكري ودورة حمض الستريك توجد في سيتوسول البكتيريا، بينما تتموضع سلسلة نقل الإلكترونات وإنزيم ATP synthase (F₀F₁) في الغشاء البلازمي، حيث يؤدي انتقال الإلكترونات إلى ضخ البروتونات عبر الغشاء وتكوين القوة الدافعة للبروتونات (Proton-Motive Force)، التي تستغلها الخلية لتصنيع ATP عند عودة البروتونات عبر إنزيم ATP synthase. كما يبين أن هذا التشابه بين البكتيريا والميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء يدعم نظرية التعايش الداخلي (Endosymbiont Hypothesis)، التي تفترض أن هذه العضيات نشأت من بكتيريا هوائية قديمة. ويشير النص أيضا إلى أن القوة الدافعة للبروتونات لا تقتصر على إنتاج ATP، بل تستخدم في نقل المغذيات عبر الغشاء وتشغيل الأسواط البكتيرية، مما يبرز دورها بوصفها مصدرا أساسيا للطاقة في الخلية.

حالة التعديل

اخفاء الردود

رد

1
309783

المزيد

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد