Pemfosforilan oksidaan

Pemfosforilan oksidaan (ڤمفوسفوريلن اوکسيداءن‎) merupakan laluan metabolisme di mana mitokondria dalam sel menggunakan struktur, tenaga, dan enzim yang dilepaskan oleh pengoksidaan nutrien untuk membentuk adenosina trifosfat (ATP). Walaupun pelbagai kehidupan di bumi menggunakan nutrien yang berbeza, ATP adalah molekul yang membekalkan tenaga kepada aktiviti metabolisme. Hampir kesemua organisma aerob melakukan proses pemfosforilan oksidaan. Laluan ini mungkin sangat meluas kerana ia adalah cara yang sangat berkesan untuk melepaskan tenaga berbanding dengan proses penapaian alternatif seperti glikolisis anerob.

Ketika pemfosforilan oksidaan, elektron dihantar daripada penderma elektron kepada penerima elektron seperti oksigen dalam tindak balas redoks. Tindak balas tersebut akan melepaskan tenaga, yang akan digunakan untuk menghasilkan ATP. Bagi eukariot, tindak balas redoks ini dijalankan oleh siri kompleks protein pada dinding antara membran sel mitokondria manakala bagi prokariot, protein-protein tersebut berada di ruang antara membran sel. Set rangkaian protein itu dikenali sebagai rantaian pengangkutan elektron (ETC). Lima kompleks protein utama terlibat bagi eukariot manakala dalam prokariot pula, banyak enzim yang berbeza wujud menggunakan pelbagai penderma dan penerima elektron.

Tenaga yang dilepaskan oleh elektron yang mengalir melalui rantaian pengangkutan elektron ini digunakan untuk mengangkut proton merentasi membran mitokondria dalam dengan proses yang dikenali sebagai pengangkutan elektron. Ini menjana tenaga keupayaan dalam bentuk kecerunan pH dan keupayaan elektrik merentasi membran ini. Simpanan tenaga tersebut dimanfaatkan dengan membenarkan proton untuk mengalir balik merentasi membran dan menuruni kecerunan itu melalui enzim besar yang dikenali sebagai ATP sintase. Proses itu pula dikenali sebagai kimiosmosis. Enzim ATP sintase menggunakan tenaga yang terhasil untuk menjana ATP daripada adenosina difosfat (ADP) dalam tindak balas pemfosforilan. Tindak balas itu didorong oleh aliran proton, yang memaksa aktiviti putaran sebahagian daripada enzim (ATP sintase merupakan motor mekanikal berputar).

Walaupun pemfosforilan oksidaan adalah penting dalam aktiviti metabolisme, ia turut menghasilkan spesies oksigen yang reaktif seperti superoksida dan hidrogen peroksida yang membawa kepada perambatan radikal bebas, merosakkan sel-sel dan juga menyumbang kepada penyakit. Ia mungkin juga membawa kepada masalah penuaan (kesenesensan). Enzim yang menjalankan proses laluan metabolisme ini juga menjadi sasaran kepada banyak dadah dan racun yang boleh merencatkan aktiviti ini.