Kemiozmotik hipotez için erken kanıtlar mitokondri tarafından iyon taşıma çalışmaları geldi . Ulaşım Üç tip incelenmiştir :

Iki değerli katyonların Ulaştırma

 

Bir proton gradyan çiftli elektron transferi ya da ATP hidroliz ile oluşturulduğunda, mitokondriyal dış ortamdan Ca2 + kaplar. Ca2 + -kavraması olan değişimleri Ca2 iç membran içine bir Ca2 + taşıyıcı tarafından katalize edilir + H + için (net electrogenicitiy , 1 + ücret). Fosfat , aynı zamanda mevcut olduğunda, kalsiyum fosfat , net alımını oluşur , ki elektron mikroskop yoğun granüller gibi görünen , hidroksiapatit gibi mitokondri içinde çökelir. Asetat gibi zayıf bir asit anyonu , süspansiyona alma ortamı içinde mevcut ise, kalsiyum asetat birikmiş ve çünkü artan çözünür tuz iç ozmotikmitokondri kabarma edilir .

Ca2 Taşıma + sitoplazması içinde Ca2 + aktivite değişiklikleri ile aktive veya inhibe söz konusu hücre , bir fizyolojik süreçlerde rol oynamaktadır. Mitokondriyal taşıma fizyolojik aralığı içinde bir Km vardır, bu nedenle alımıbuffers iç [Ca2 +] .

Mitokondri Mn2 + veya kalsiyum yerine Sr2 + taşıyacak .

 

Iyonoforlar tarafından katalize iyon taşıma

 

Iyonoforlar mekanizmaları karakterizasyonu önemli birproton degrade anlayışımız rol , ve kemiozmotik bağlantı rolünü oynadı. Dört ionophoric mekanizmaları özellikle yararlı olduğu kanıtlanmıştır :

Valinomycin

 

Valinomycin K +transprt katalize eden ( + ve Rb, Cs + ya da yarıçap gibi benzer başka tek değerlikli katyonları, ancak Na +) için biyolojik membranların ( ya da genel olarak hidrofobik fazlar ) arasında bir yüklü türler gibi . Ulaşım bir taşıyıcı mekanizma gereğidir . Bunun bir sonucu olarak , taşınan türler için elektrokimyasal potansiyelezarından eşittir vedenge koşulu geçerlidir.

 

 

Valinomycin varlığında, iç ve dış fazlar arasındaki iyon (genellikle izotopik olarak etiketlenmiş bir Rb + kullanılır ) dağılımının membran potansiyeli ölçmek için bir yöntem olmuştur .

Bu mekanizmanın bir sonucu olarak , mitokondri eşleşmiş elektron transferi veya ATP hidroliz ile tahrikproton degrade pahasına K + alacak .

 

Taşınabilir bir anyon ( fosfat), ya da geçirgen bir zayıf bir asit (örn., asetat) , bu tuz birikimine ozmotik yanıt olarak mitokondria'nın şişmeanyonun varlığında gerçekleştirilir.

Fazla K + 'nın varlığında , proton degradeelektrik bileşeni ( Dy ) en azından önemli bir K + gradyan birikir için alınan süre , daraltılmıştır.

Nigericin

 

Nigericin geniş bir özgüllük ile , biyolojik membranlar üzerinde tek değerlikli katyonların nötr değişimi katalize eder. Tek bir katyon baskın durumundakatyon H + değiş tokuş edilir . Bunun bir sonucu olarak , aşırı nigericin K + mevcudiyetinde mitokondri ilave edildiği zaman , proton degrade- ZDpH bileşeni daraltılmıştır. Nigericin mekanizması, burada daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır.

gramicidin

 

Gramicidin iki molekül membran kapsayan uç uca ile oluşturulan bir delik yoluyla biyolojik membranlar üzerinde proton dahil olmak üzere, küçük tek değerlikli katyonları, bir Elektrojenik akı katalize eder. Gramisidin gözenek çok çalışılmıştır ve proton iletim bağlamında daha detaylı olarak tartışılmıştır.

Mekanizmasının bir sonucu olarak, gramisidin bir ayrılmasının madde olarak görev yapar. Aşırı tek değerlikli katyon (örneğin, K + gibi) varlığında , K +taşımakaçak veya H + fazla tercih edilmektedir , ve gramisidin valinomycin ile görülene mitokondri, benzer tarafından K + - alımını katalize edecektir .

Protonophores

 

Proton iletken olarak hareket - Mitchell eşleşmeyenlerproton degrade , kısa devre ile hareket önerdi . Bu protonophoric aktivite çok araştırdık , ve yapay membran sistemlerinde protonophoric aktivite ve uncoupling aktivite arasında güçlü bir korelasyongösteri ,kemiozmotik hipotez lehine delil güçlü bir parçası oldu edilmiştir . Mekanizma Mitchell önerilenklasik uncoupler 2,4 - dinitrofenol için buraya gösterilmiştir .

 

Fenol zayıf asit ve nötr ve anyonik formda da mevcut olabilir . Çünkü genişletilmiş p - yörünge tarafından sağlanan yerinden edilme , şarjzayıf anyon lipit çözünür olmasını sağlamak için yeterli bir hacim içinde dağıtılır. Bunun bir sonucu olarak , hem nötr şarjlı formları protonophoric aktivitesi bir döngü yol açan, membran geçebilir. Bu genel mekanizma uncoupliing ajanların geniş bir yelpazede birişlemi açıklar.