Scaricare la presentazione
1
CICLO DI KREBS Luogo: MATRICE MITOCONDRIALE
In entrata: Acetil-CoA + 3NAD+ + 2FAD + 1GDP + 2H2O In uscita: 3NADH+3H+ + 1FADH2 + 2CO2 + 1GTP Bilancio energetico: + 2ATP (dai 2 GTP)
2
Complesso Piruvato deidrogenasi
Destino del piruvato in condizioni aerobie: L’acetilcoA In condizioni aerobie, il piruvato è importato all’interno dei mitocondri da una specifica proteina di trasporto transmembrana. Nel mitocondrio, il piruvato viene decarbossilato, deidrogenato e legato al coenzima A H+ Acetil-CoA CO2 Complesso Piruvato deidrogenasi
3
Ciclo di Krebs o ciclo dell'acido citrico Glicolisi anaerobia
Se necessario… Piruvato carbossilasi Ossidazione di grassi e di aminoacidi Glicolisi anaerobia Ciclo di Krebs o ciclo dell'acido citrico
4
Acetil-Coa 3 NADH +3H+ 1 FADH2 1 GTP ADP +Pi ATP Glicolisi
Ossidazione grassi Ossidazione amminoacidi ADP +Pi ATP 3 NADH +3H+ 1 FADH2 1 GTP
5
AcetilCoa + Ossalacetato Citrato + HS-CoA L’acetilCoA consegna il gruppo acetile all’ossalacetato. Rimane il HS-CoA disponibile per un nuovo acetile Citrato Isocitrato Il citrato viene isomerizzato (in due tappe) in isocitrato Citrato Isocitrato α–chetoglutarato + CO2 + NADH + H+ L’isocitrato subisce una decarbossilazione ossidativa (in due tappe) trasformandosi in alfa-chetoglutarato α -chetoglutarato + HS-CoA SuccinilCoA + CO2 + NADH + H+ L’alfa-chetoglutarato, con intervento di HS-CoA, subisce un ulteriore decarbossilazione ossidativa trasformandosi in succinilCoA.
6
SuccinilCoA HS-CoA + Succinato + GTP Il HS-CoA si stacca liberando succinato ed energia che viene utilizzata per formare un molecola di GTP, utilizzato successivamente per rigenerare una molecola di ATP. Succinato Fumarato + FADH2 Il succinato, per deidrogenazione, forma il fumarato e il FADH2 Fumarato + H2O Malato Il Fumarato, per aggiunta di H2O forma il malato Malato Ossalacetato + NADH + H+ Il malato subisce una deidrogenazione formando l’ossalacetato pronto per un nuovo ciclo
7
10NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP + 6CO2 Il ciclo di Krebs, in sintesi:
AcetilCoA 3NADH + 3H+ + 1FADH2 + 1ATP + 2CO2 Da ogni molecola di glucosio si ricavano 2 di acetilcoA per cui occorre raddoppiare il tutto. Considerando, poi, che: dalla glicolisi anaerobia si sono ottenuti: 2NADH +2H+ + 2ATP dalla formazione dei due acetilcoA si sono formati 2NADH +2H+ + 2CO2 La demolizione di una molecola di glucosio produce, complessivamente: 10NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP + 6CO2
8
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
Luogo: CRESTE MITOCONDRIALI In entrata: 10NADH + 10H+ + 2FADH ADP In Uscita: H2O Bilancio energetico: + 28 ATP
9
Camera esterna Camera interna
10
NADH +2H+ e FADH2 si portano sulle creste del mitocondrio dove consegneranno gli elettroni alle proteine della catena respiratoria (o catena di trasporto degli elettroni), lasciando liberi gli H+. Durante il trasporto degli elettroni, vengono attivate le pompe di idrogeno che trasporteranno gli ioni H+ dalla camera interna alla camera esterna del mitocondrio. L’accumulo di H+ nella camera esterna determinerà un potenziale elettrico ai lati delle creste mitocondriali. Tale potenziale spingerà gli H+ a ritornare nella matrice attraverso il sistema dell’ATP sintetasi che sfrutterà questa «corrente elettrica» per legare un fosfato inorganico all’ADP, ottenendo molecole di ATP. Per ogni NADH + H+ si formano 2,5 ATP, mentre per ogni FADH2 si formano 1,5 ATP per un totale di 28 ATP. Aggiungendo 6 ATP formate durante la glicolisi e il ciclo di Krebs, avremo una produzione complessiva di 34 ATP per molecola di glucosio, cui, però bisogna sottrarne 2 spese nella glicolisi e 2 per il passaggio nel mitocondrio di 2NADH prodotti nella stessa glicolisi, per un guadagno finale di 30 ATP. Elettroni e ioni H+ termineranno il loro «viaggio» sulle molecole di ossigeno formando H2O: ½O2 + 2e- + 2H+ H2O
11
Catabolismo completo del glucosio
C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + 32ATP Se la catena respiratoria è efficiente, la resa può arrivare fino a 38 ATP
12
Raffaele Moscagiuri – ISISS «A. Scarpa» – Motta di Livenza (TV) - 2017
