Page 107 - Buku Ajar Biokimia 2 (Metabolisme)

Sebelum model kemiosmotik untuk fosforilasi oksidatif diterima secara umum, asumsinya adalah bahwa persamaan reaksi keseluruhan akan berbentuk sebagai berikut:
xADP + xPi +1/2 O2 + H+ + NADH xATP + H2O + NAD+
dengan nilai x disebut rasio P/O atau rasio P/2e- selalu bilangan bulat. Ketika mitokondria utuh disuspensikan dalam larutan dengan substrat yang dapat dioksidasi seperti suksinat atau NADH dan dilengkapi dengan O2, sintesis ATP mudah diukur, seperti penurunan O2. Pada prinsipnya, kedua pengukuran ini harus menghasilkan jumlah ATP yang disintesis per O2 yang dikonsumsi, rasio P/O. Pengukuran P/O, bagaimanapun, diperumit oleh fakta bahwa mitokondria utuh mengkonsumsi ATP dalam banyak reaksi yang tidak terkait yang terjadi dalam matriks, dan mereka mengkonsumsi O2 untuk tujuan selain fosforilasi oksidatif. Kontribusi dari reaksi yang mengganggu ini harus diukur dengan hati-hati, dan perhitungan P/O harus dikoreksi untuk kontribusinya. Sebagian besar percobaan telah menghasilkan rasio P/O (ATP terhadap O2) antara 2 dan 3 ketika NADH adalah donor elektron, dan antara 1 dan 2 ketika suksinat adalah donor. Mengingat asumsi bahwa P/O harus memiliki nilai integral, sebagian besar eksperimen setuju bahwa rasio P/O harus 3 untuk NADH dan 2 untuk suksinat, dan selama bertahun-tahun nilai tersebut muncul di makalah penelitian dan buku teks.
Dengan diperkenalkannya paradigma kemiosmotik untuk menggabungkan sintesis ATP ke transfer elektron, tidak ada persyaratan teoritis untuk P/O menjadi integral. Pertanyaan yang relevan tentang stoikiometri menjadi, berapa banyak proton yang dipompa keluar oleh transfer elektron dari satu NADH ke O2, dan berapa banyak proton yang harus mengalir ke dalam melalui kompleks FoF1 untuk mendorong sintesis satu ATP? Pengukuran fluks proton rumit secara teknis; penyelidik harus memperhitungkan kapasitas buffer mitokondria, kebocoran proton nonproduktif melintasi membran dalam, dan penggunaan gradien proton untuk fungsi selain sintesis ATP, seperti mendorong pengangkutan substrat melintasi membran mitokondria bagian dalam.
105