Fosforilazione ossidativa.

Per ripetere per l'imminente esame di biochimica ho deciso di fare una serie di post sugli argomenti trattati. Perdonate eventuali imprecisioni.

Fosforilazione ossidativa.

Si tratta della fase finale della respirazione cellulare. I coenzimi ridotti durante le reazioni ossidative vengono ossidati nella catena di trasporto degli elettroni, sistema di complessi proteici (I, II, III e IV) localizzati nella membrana mitocondriale interna. Tre di questi complessi sono ossidoreduttasi che pompano protoni, cioè generano un gradiente di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna. Il gradiente è una fonte di energia libera dissipata quando i protoni passano nuovamente attraverso la membrana mitocondriale interna, tramite il complesso ATP sintasi. È in questo processo che si forma ATP.

Catena di trasporto degli elettroni.

Tranne il coenzima Q, tutti i componenti della catena di trasporto sono proteine. Possono fungere da enzimi, come le deidrogenasi, possono contenere centri ferro-zolfo o anelli porifirinici, come i citocromi, oppure contenere rame, come il complesso citocromo a+a₃.

1. Il NAD⁺ è ridotto a NADH mediante deidrogenasi, che che rimuovono due atomi di idrogeno. Si formano NADH e un protone libero H⁺.
2. Il protone libero e lo ione idruro si trasportato dal NADH si trasferiscono alla NADH deidrogenasi (complesso I), a cui è saldamente legata una molecola di FMN, che accetta i due atomi di idrogeno diventando FMNH₂. Contiene anche centri ferro-zolfo, necessari per il trasferimento degli elettroni all'ubichinone, o coenzima Q.
3. Il coenzima Q può accettare atomi di idrogeno sia dal FMNH₂ sia dal FADH₂, complesso II.
4. I restanti componenti sono citocromi. Tutti contengono un gruppo eme in cui è possibile convertire reversibilmente lo ione ferrico (Fe³⁺) a ione ferroso (Fe²⁺).

La catena respiratoria può essere inibita da 2,4-dinitrofenolo, dicumarolo e tiroxina.

Sintesi ATP.

Il V complesso è quello dell'ATP sintasi, pompa protonica di tipo F costituita da due strutture dette F₀, proteina integrale della membrana mitocondriale interna che costituisce il canale per il passaggio dei protoni, che forniscono l'energia per la sintesi di ATP ed è costituita da una subunità a, due b e 14 c, e F₁, proteina periferica, costituita da tre subunità , tre subunità , con al centro una subunità .

Il rientro dei protoni libera energia che viene utilizzata per indurre la rotazione delle subunità di ATP sintasi. L'energia meccanica prodotta genera un cambio nella conformazione delle subunità che determina la catalisi rotazionale.