Metabolizmi i energjisë, i cili zhvillohet në të gjitha qelizat e një organizmi të gjallë, quhet disimilim. Është një grup reaksionesh dekompozimi të përbërjeve organike, në të cilat çlirohet një sasi e caktuar energjie.
Disimilimi bëhet në dy ose tre faza, në varësi të llojit të organizmave të gjallë. Pra, në aerobet, metabolizmi i energjisë përbëhet nga faza përgatitore, pa oksigjen dhe oksigjen. Në anaerobet (organizmat që janë në gjendje të funksionojnë në një mjedis anoksik), disimilimi nuk kërkon hapin e fundit.
Faza përfundimtare e metabolizmit të energjisë tek aerobet përfundon me oksidim të plotë. Në këtë rast, zbërthimi i molekulave të glukozës ndodh me formimin e energjisë, e cila pjesërisht shkon në formimin e ATP.
Vlen të përmendet se sinteza e ATP ndodh në procesin e fosforilimit, kur fosfati inorganik i shtohet ADP. Në të njëjtën kohë, acidi trifosforik adenozinë sintetizohet në mitokondri me pjesëmarrjen e sintazës ATP.
Çfarë reagimi ndodh kur krijohet ky përbërës energjetik?
Adenozina difosfati dhe fosfati kombinohen për të formuar ATP dhe një lidhje makroergjike, formimi i së cilës merr rreth 30.6 kJ /mol. Adenozina trifosfati u siguron qelizave energji, pasi një sasi e konsiderueshme e tij lirohet gjatë hidrolizës së lidhjeve makroergjike të ATP.
Makina molekulare përgjegjëse për sintezën e ATP është një sintazë specifike. Ai përbëhet nga dy pjesë. Njëri prej tyre ndodhet në membranë dhe është një kanal përmes të cilit protonet hyjnë në mitokondri. Kjo çliron energji, e cila kapet nga një pjesë tjetër strukturore e ATP-së e quajtur F1. Ai përmban një stator dhe një rotor. Statori në membranë është i fiksuar dhe përbëhet nga një rajon delta, si dhe nga nënnjësi alfa dhe beta, të cilat janë përgjegjëse për sintezën kimike të ATP. Rotori përmban njësi gama si dhe epsilon. Kjo pjesë rrotullohet duke përdorur energjinë e protoneve. Kjo sintazë siguron sintezën e ATP nëse protonet nga membrana e jashtme drejtohen drejt mesit të mitokondrisë.
Duhet të theksohet se reaksionet kimike në qelizë karakterizohen nga rendi hapësinor. Produktet e ndërveprimeve kimike të substancave shpërndahen në mënyrë asimetrike (jonet e ngarkuara pozitivisht shkojnë në një drejtim, dhe grimcat e ngarkuara negativisht shkojnë në drejtimin tjetër), duke krijuar një potencial elektrokimik në membranë. Ai përbëhet nga një përbërës kimik dhe një përbërës elektrik. Duhet thënë se është ky potencial në sipërfaqen e mitokondrive që bëhet forma universale e ruajtjes së energjisë.
Ky model u zbulua nga shkencëtari anglez P. Mitchell. Ai sugjeroise substancat pas oksidimit nuk duken si molekula, por jone të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht, të cilët ndodhen në anët e kundërta të membranës mitokondriale. Ky supozim bëri të mundur sqarimin e natyrës së formimit të lidhjeve makroergjike midis fosfateve gjatë sintezës së adenozinës trifosfatit, si dhe formulimin e hipotezës kimiosmotike të këtij reaksioni.
