Náttúrufræðingurinn - 1979, Blaðsíða 30

sem væri nægilega orkurík lil að leyfa
myndun ATP úr ADP og fosfati. Ekki
var heldur gert ráð fyrir að himnan
sjálf gegndi neinu hlutverki, og sam-
kvæmt því ættu RFK og ATPasinn
eins vel að vera tengd þó himnan
væri rofin.
Osm ósukenningin
Árið 1961 kom Mitchell fram með
hugmyndir sínar um loftháða ATP
myndun, sem voru í algerri andstöðu
við hið sígilda viðhorf. Hann benti
sérstaklega á eftirfarandi galla á fyrri
kenningum: 1. að ekki hefði tekist
að sýna fram á að orkuhlaðan væri
ákveðið efnasamband.
2. að einungis hefði tekist að sýna
fram á loftháða ATP mynndun í he.il-
um orkukornum eða frumum, þ.e.
þegar himnan var rofin eða opnuð þá
var ekki lengur liægt að hlaða orku-
hlöðuna og ATPasinn gat aðeins rof-
ið ATP en ekki myndað.
3. að aftenglarnir væru efnafræðilega
svo mismunandi efni að mjög erfitt
væri að hugsa sér hvernig jteir gætu
allir haft sömu áhrif á eitthvert til-
tekið efnahvarf.
Loftháð ATP mynclun
Þótt liægt sé að mynda ATP með
gerjun þá er hún rnjög óhagkvæm,
miðað við loftháða ATP myndun.
Gerjun sykursins glúkósa getur t.d.
einungis gefið tvær ATP sameindir,
þegar alger bruni gefur 36, sem er 18
sinnum betri nýting pr. sykursameind.
Flestar lífverur vaxa best í röku
umhverfi þar sem hitastigið er ná-
lægt 37 gráðum á celsíus, en við þess-
af slíkum hvötum eru nanðsynleg,
lega hæg. Til að fá nauðsynleg efna-
hvörf til að ganga hraðar hafa þær
svokallaða lífhvata (ensím), sem eru
rnjög sérvirk eggjahvítuefni. Heil kerfi
af slíkum hvötum eru nauðsynleg,
bæði fyrir gerjun og loftháða öndun,
þó öndunarkerfin séu margfalt flókn-
ari, l>æði að byggingu og starfsemi.
Snemma á sjötta áratugnum voru
lielstu einkenni loftháðrar ATP
myndunar allvel þekkt, og er þeim
lrest lýst sem tveim aðalatriðum: 1.
Við oxun fæðusameinda (rafeinda-
gjafa) gefa Jrær frá sér orkuríkar raf-
eindir til ákveðinna hvata er kallast
rafeindaberar. Berarnir mynda síð-
an rafeindaflutningskeðju (RFK), sem
l'lytur rafeindirnar til endanlegs raf-
eindajiega (súrefni í flestum tilfell-
um). Hlutverk RFK er að láta raf-
eindirnar gefa upp orku sína í smá-
skömmtum, sem síðan má virkja til
myndunar einnar, tveggja eða Jrriggja
ATP sámeinda fyrir hvert rafeinda-
par sem fer um keðjuna. í ljóstillífun
er orka ljóssins látin mynda orkuríkar
rafeindir, sent síðan fara um RFK
eins og áður.
2. Til að mynda ATP þarí að tengja
saman ADP (adenosín-tví-fosfat) og
fosfat (POr), og ef ekki er nóg af
hvoru tveggja Jrá er öndunin sjálf-
krafa stöðvuð, J)ó nóg væri bæði af
fæðu og súrefni. Minnkandi magn
ADP og fosfats virkaði Jtví eins og
hemill á RFK (öndunarhemill). Þenn-
an liemil mátti frátengja með ákveðn-
um efnum (aftenglum), sem rufu
tengslin milli öndunar eða RFK og
ATP myndunar. Við þetta varð önd-
unin hömlulaus, ekkert ATP var
myndað og orkan tapaðist sent varmi.
Með ákveðnum brögðum var liægt
að láta einstaka hluta RFK flytja raf-
124