?U podstaw mechanizmu wyjaśnionego przez Mitchella znajduje się znany od dawna, niezwykle istotny fakt: przepływ elektronów przez system przenośników może doprowadzić do wytworzenia się cząsteczki ATP tylko wówczas, gdy przenośniki te znajdują się w błonie szczelnie oddzielającej od siebie dwie części roztworu wodnego. Warunek ten jest zawsze spełniony w przypadku naturalnych maszyn produkujących ATP: zarówno mitochondria, jak i chloroplasty są zamkniętymi pęcherzykami otoczonymi szczelną błoną. Znaczenie tego faktu wynika stąd, że synteza ATP nie jest bezpośrednim skutkiem przepływu elektronów przez przenośniki łańcucha oddechowego. Pierwotnym efektem przepływu elektronów jest powstanie po obu stronach błony mitochondrialnej różnicy stężeń jonu wodorowego — protonu. Dopiero energia uzyskana ze. zniwelowania tej różnicy stężeń prowadzi do wytworzenia cząsteczki ATP. Możliwość powstania różnicy stężeń jonów wodorowych między wewnętrzną i zewnętrzną częścią mitochondrionu wynika z odmiennych właściwości dwóch podstawowych składników atomu wodoru: protonu i elektronu. W łańcuchu oddechowym na końcowy akceptor — cząsteczkę tlenu — przenoszone są w zasadzie całe atomy wodoru: w rezultacie tej. reakcji powstaje przecież cząsteczka wody. Jednakże w rzeczywistości nie ma potrzeby przenoszenia całego atomu wodoru przez każdy element łańcucha oddechowego, wystarczy, aby przeniesiony został tylko elektron. Bierze się to stąd, że protony — dodatnie jony atomu wodoru — swobodnie rozpuszczają się w wodzie, podczas gdy elektrony nie.
Leave a reply