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Cap 19 "Fosforilazione ossidativa" - Coggle Diagram
Cap 19 "Fosforilazione ossidativa"
19.1 la catena respiratoria mitocondriale
gli elettroni sono incanalati verso acettori universali
nucleotidi nicotinammidici (NAD+ o NADP+)
nucleotidi flavinici (FMN o FAD)
gli elettroni passano attraverso una serie di trasportatori legati alla membrana
vari gruppi di trasportatori di e-
NAD
flavoproteine
ubichinone (coenzima Q)
citocromi
proteine ferro-zolfo
i trasportatori di elettroni funzionano sotto forma di complessi enzimatici
complesso 1 : dal NADH all'ubichinone (NADH deidrogenasi)
complesso 2 : dal succinato all'ubichinone
complesso 3 : dall'ubichinone al citocromo c
complesso 4 : dal citocromo c all'O2
i complessi mitocondriali si associano in respirosomi
altre vie cedono elettroni alla catena respiratoria tramite l'ubichinone
altre reazioni possono ridurre l'ubichinone nella membrana mitocondriale interna
acil-CoA deidrogenasi
glicerolo-3-fosfato deidrogenasi
diidroorotato deidrogenasi
l'energia associata al trasporto di elettroni viene efficacemente conservata sottoforma di gradientre protonico
durante la fosforilazione ossidativa si generano specie reattive dell'ossigeno
19.2 la sintesi di ATP
nel modello chemiosmotico , l'ossidazione e la fosforilazione sono necessariamente accoppiate
l'ATP sintasi ha due domini funzionali : F0 ed F1
l'ATP sintasi è una ATPasi di tipo F formata da
F1
può catalizzare idrolisi e sintesi di ATP
l'ATP viene stabilizzato più dell'ADP sulla superficie dell'enzima F1
l'ATP sintasi lega più saldamente l'ATP
il gradiente di protoni favorisce il rilascio di ATP dalla superficie dell'enzima
è formato da 9 sub (
α3β3γδε
)
ogni sub β dell'ATP sintasi può assumere tre diverse conformazioni
F0
la catalisi rotazionale è alla base del meccanismo di sintesi dell'ATP mediato dall'alterazione del legame
l'accoppiamento chemiosmotico permette stechiometrie espresse da numeri non interi tra il consumo di ossigeno e la sintesi di ATP
la forza motrice protonica fornisce energia al trasporto attivo
sistemi navetta (shuttle) trasferiscono reversibilmente gli equivalenti riducenti del NADH citosolico nei mitocondri
19.3 regolazione della fosforilazione ossidativa
la fosforilazione ossidativa è regolata dal fabbisogno energetico cellulare
una proteina inibitrice impedisce l'idrolisi dell'ATP durante l'ipossia
l'ipossia provoca la produzione delle ROS e diverse risposte adattative
le vie di produzione dell'ATP sono regolato in modo coordinato