Насколько я понимаю, развязка потока протонов и АТФ-синтазы обеспечивает обход протонов между внешней и внутренней мембранами митохондрий, чтобы протонам не приходилось проходить через АТФ-синтазу на пути к митохондриям. матрица. Я вижу, как это приводит к потере электрохимического градиента. Но почему выделяется тепло?
Комментарий ALiceD совершенно верен. (Хотя в реальных случаях короткое замыкание редко бывает абсолютным, поскольку обычно в проводе короткого замыкания имеется некоторое конечное сопротивление.)
Вы можете понять это двумя способами.
интуитивно, разобщение обеспечивает канал для движения ионов водорода через мембрану в направлении их электрохимического градиента без необходимости совершать какую-либо работу. Следовательно, энергия, полученная при прохождении разности потенциалов, может рассматриваться как преобразованная в кинетическую энергию, т. е. ионы водорода ускоряются под действием разности потенциалов, что заставляет их набирать скорость и, следовательно, двигаться с большей скоростью, чем средняя скорость в последний отсек. Это вызовет учащение столкновений (и более энергичных) с окружающими молекулами, немного увеличив и их кинетическую энергию, что в конечном итоге повысит среднюю кинетическую энергию, мера которой называется температурой. Если бы он был связан, ионы водорода не приобрели бы кинетическую энергию,
Строго говоря , вы можете показать это, используя некоторую химическую термодинамику, которая включает в себя использование функции, функции и некоторые связанные термодинамические переменные. Дайте мне знать, если вам нужно это объяснение (хотя я рискую потерять связь с математическим аспектом термодинамики).
PS: Хотя термодинамическое объяснение также объясняет повышение температуры из-за стирания градиента концентрации, это трудно объяснить с помощью первой модели. Вы можете думать об этом, поскольку нейтрализация градиента концентрации изменяет количество столкновений на единицу объема (и времени) и, следовательно, также способствует наблюдаемому изменению температуры.
АлисаД