La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Pag. 1 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE Link Grisham Garrett d_resources/animations/oxidative/oxidativephosphorylation.html.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Pag. 1 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE Link Grisham Garrett d_resources/animations/oxidative/oxidativephosphorylation.html."— Transcript della presentazione:

1 pag. 1 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE Link Grisham Garrett d_resources/animations/oxidative/oxidativephosphorylation.html

2 pag. 2 LA CATENA RESPIRATORIA: UNA SERIE DI REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE La catena respiratoria (catena di trasporto degli elettroni) avviene grazie alla presenza nella membrana interna mitocondriale di - 4 grandi Complessi enzimatici (I, II, III, IV) intra-membrana (coppie redox) - Coenzima Q 10, componente mobile liposolubile (doppio strato lipidico) - Citocromo c, piccola proteina mobile idrosolubile (superficie esterna della membrana interna) Il processo consiste nel flusso di idrogeno e di elettroni attraverso i Complessi ed i componenti mobili fino allossigeno molecolare che viene ridotto con formazione di H 2 O. La riduzione dellossigeno avviene tramite una serie di reazioni di ossido- riduzione con passaggio di atomi di H e di elettroni su accettori, componenti della catena respiratoria, con affinità per gli elettroni crescente (= potenziale redox maggiore).

3 pag. 3 LA CATENA RESPIRATORIA

4 pag. 4 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE

5 pag. 5 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE Un individuo di sesso maschile di 70 Kg che svolga un lavoro sedentario necessita di circa 2800 kcal al giorno equivalenti a 190 Kg di ATP. La quantità reale di ATP presente (stato stazionario) è invece di soli 50 g che vengono sintetizzati e utilizzati migliaia di volte al giorno. MATRICE MITOCONDRIALE SPAZIO INTERMEMBRANA NADH + H + FADH 2 H+ COMPLESSO I NADH+H + COMPLESSO II FADH 2 COMPLESSO III Citocromo bc1 Cit. c CoQ 10 COMPLESSO IV Citocromo aa3 H+ FLUSSO DI ELETTRONI ½ O H + H 2 O MEMBRANA MITOCONDRIALE INTERNA CATABOLISMO

6 pag. 6 LA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA I Complessi I, III e IV sono pompe protoniche e utilizzano lenergia liberata dal flusso di elettroni per pompare H + dalla matrice allo spazio intermembrana. Così si genera un GRADIENTE ELETTROCHIMICO nel quale è conservata parte dellenergia associata alle reazioni redox della catena respiratoria. Lenergia del gradiente elettrochimico viene utilizzata per sintetizzare molecole di ATP ad opera dell enzima transmembrana ATP sintasi. Il processo che accoppia lossidazione dei coenzimi NADH + H + e FADH 2, attraverso la catena respiratoria, alla sintesi di ATP si chiama FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA 1 NADH riossidato 3 ATP 1 FADH 2 riossidato 2 ATP

7 pag. 7 LA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA: SCHEMA I IV ATPasi H+H+ H+H+ H+H+ III H+H+ e- e- ½ O 2 H 2 O ADP+Pi ATP+H 2 O Lenergia liberata in seguito alla riossidazione del NADH + H + che porta alla riduzione di O 2 ad H 2 O è pari a 52,7 kcal. e, se venisse liberata tutta assieme, sarebbe dispersa in gran parte come calore: la gradualità di trasferimento di H + ed elettroni permette di intrappolare il 40% di essa sotto forma di 3 molecole di ATP.

8 pag. 8 FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA NADH + H + + 3ADP + 3Pi + 1/2O 2 = NAD + + 3ATP + H 2 O NADH + H + + 1/2O 2 NAD + + H 2 O + ENERGY Il NADH è riossidato a NAD + dallossigeno e lossigeno è ridotto ad acqua. Questa reazione rilascia una grossa quantità di energia, ma sarebbe inutilazzabile dalla cellula se avvenisse in una singola reazione La reazione ha luogo attraverso la catena di trasporto di elettroni che consente di rilasciare lenergia in modo controllato e quindi utilizzabile.

9 29 Aprile 2005Autore: Professoressa Carla Bovina pag. 9 Lossidazione di NADH a NAD + pompa 3 protoni che caricano il gradiente electrochimico di un potenziale sufficiente a generare 3 ATP Lossidazione di FADH2 a FAD + pompa 2 protoni che caricano il gradiente electrochimico di un potenziale sufficiente a generare 2 ATP In realtà 1NADH genera 2.5 ATP e 1FADH 2 genera 1.5 ATP La ragione è che non tutta lenergia immagazzinata nel gradiente protonico è utilizzata per generare ATP. Una quota di questa energia è utilizzata per il trasporto di ioni fuori e dentro il mitocondrio.

10 pag. 10 LA FOSFOCREATINA: UN TAMPONE DI GRUPPI FOSFATO MUSCOLO RILASSATO MUSCOLO CONTRATTO ATP CREATINA FOSFOCREATINA ADP CPK ATP ADP CPK

11 La reazione che produce direttamente energia utilizzabile per la contrazione muscolare è catalizzata dalla miosina-ATPasi: ATP + H 2 OADP + Pi (1) CK PCr + ADP + H + ATP + Cr (2) Tuttavia, la quantita' di ATP presente nel muscolo è sufficiente per sostenere una attivita' contrattile solo per un periodo limitato di tempo PCr + H 2 O + H + Cr + Pi La somma di (1) e (2): G° = kJ/mol G° = - 43 kJ/mol

12 pag. 12 LA RESPIRAZIONE CELLULARE


Scaricare ppt "Pag. 1 LA CATENA RESPIRATORIA MITOCONDRIALE Link Grisham Garrett d_resources/animations/oxidative/oxidativephosphorylation.html."

Presentazioni simili


Annunci Google