Page 112 - Buku Ajar Biokimia 2 (Metabolisme)

Fosforilasi Oksidatif Diatur oleh Seluler Kebutuhan Energi. Laju respirasi (konsumsi O2) di mitochondria diatur dengan ketat; umumnya dibatasi oleh ketersediaan ADP sebagai substrat untuk fosforilasi. Ketergantungan tingkat konsumsi O2 pada ketersediaan akseptor Pi, ADP, kontrol akseptor respirasi, dapat menjadi luar biasa. Pada beberapa jaringan hewan, rasio kontrol akseptor, rasio maksimal konsumsi O2 yang diinduksi ADP dengan kecepatan basal tanpa adanya ADP, setidaknya 10.
Konsentrasi intraseluler ADP adalah salah satu ukuran status energi sel. Ukuran lain yang terkait adalah rasio aksi massa sistem ATP-ADP, [ATP]/([ADP][Pi]). Biasanya rasio ini sangat tinggi, sehingga sistem ATP-ADP hampir sepenuhnya terfosforilasi. Ketika laju beberapa proses yang membutuhkan energi (sintesis protein, misalnya) meningkat, laju pemecahan ATP menjadi ADP dan Pi meningkat, menurunkan rasio aksi massa. Dengan lebih banyak ADP tersedia untuk fosforilasi oksidatif, laju respirasi meningkat, menyebabkan regenerasi ATP. Ini berlanjut sampai rasio aksi massa kembali ke tingkat normal yang tinggi, di mana respirasi melambat lagi. Tingkat oksidasi bahan bakar seluler diatur dengan sensitivitas dan presisi seperti itu bahwa rasio [ATP]/([ADP][Pi]) hanya sedikit berfluktuasi di sebagian besar jaringan, bahkan selama variasi ekstrim dalam permintaan energi. Singkatnya, ATP terbentuk hanya secepat digunakan dalam aktivitas seluler yang membutuhkan energi.
Protein Inhobitor Mencegah Hidrolisis ATP selama Hipoksia. Diketahui bahwa ATP sintase sebagai pompa proton yang digerakkan oleh ATP, mengkatalisis kebalikan dari sintesis ATP. Ketika sel hipoksia (kekurangan oksigen), seperti pada serangan jantung atau stroke, transfer elektron ke oksigen melambat, dan begitu juga pemompaan proton. Gaya gerak proton segera runtuh. Dalam kondisi ini, ATP sintase dapat beroperasi secara terbalik, menghidrolisis ATP untuk memompa proton keluar dan menyebabkan penurunan tingkat ATP yang berbahaya. Ini dicegah oleh inhibitor protein keci IF1, yang secara bersamaan mengikat dua molekul ATP sintase, menghambat aktivitas ATPase mereka. IF1 adalah penghambatan hanya dalam bentuk dimer, yang disukai pada pH lebih rendah dari 6,5. Dalam sel yang
110