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Bimbagioia
Nuovo Arrivato
Città: Torino
70 Messaggi |
 Inserito il - 05 settembre 2011 : 12:15:22
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Ciao a tutti,
qualcuno di voi saprebbe spiegarmi in breve e sinteticamente (se possibile) la fosforilazione ossidativa e la catena respiratoria? sul mio libro è spiegata male o sono io che non la capisco...
A che punto avviene? nel senso, sono due vie indipendenti oppure è correlata a qualche altra via?
Grazie a tutti e scusate la domanda un pò...stupida 
Ciaooo!! 
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Ricercatori si nasce! |
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Geeko
Utente
Città: Milano
1043 Messaggi |
 Inserito il - 05 settembre 2011 : 16:10:39
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E' un intero capitolo in un qualunque libro di biochimica 
Comunque è un processo biochimico comune a tutti gli organismi aerobici, infatti per avvenire necessita della presenza di ossigeno molecolare O2 come accettore finale di elettroni (anche se ci sono sempre "eccezioni" come sempre in biologia..e riguardano microrganismi che possono anche sfruttare altri accettori di elettroni).
E cosa vuol dire accettore finale di elettroni? Bè, finale semplicemente perché è l'ultimo composto della suddetta catena respiratoria; accettore di elettroni perché proprio materialmente ogni molecola di O2 riceve 4 elettroni (e-) e 4 protoni (H+) riducendosi così a due molecole d'acqua 2H2O.
E perché deve accettare questi elettroni, e soprattutto da dove vengono? 
Innanzitutto l'intero processo, cioè la fosforilazione ossidativa, serve a produrre ATP, cioè energia chimica disponibile alla cellula, ed è il culmine del catabolismo energetico. E avviene nei mitocondri, in particolare a livello della loro membrana interna.
Coma sai per convertire ADP e fosfato (Pi) in nuovo ATP serve energia, che verrà fornita dalla degradazione di altre molecole organiche (glucosio, acidi grassi, aminoacidi..) che vengono ossidate e quindi vengono "strappati" loro alcuni elettroni, che vengono trasportati in ambiente cellulare da apposite "navette", cioè i trasportatori di elettroni come il NAD, FAD, NADP, FMN. Ognuno di loro in forma ridotta può trasportare elettroni fino ad un massimo di 2.
Quindi alla domanda, da dove vengono gli e- che arrivano all'ossigeno per formare acqua, si può rispondere che derivano dagli appositi trasportatori che a loro volta li hanno strappati alla molecole organiche durante i processi catabolici.
Ora bisognerebbe seguire il percorso di questi elettroni dal trasportatore, prendiamo il NADH, fino all'ossigeno nel mitocondrio: in sostanza il NADH passa i propri elettroni alla catena respiratoria, composta da quattro complessi proteici integrali nella membrana mitocondriale interna (I II III e IV). Ora, come ricorderai, ogni volta che ci sono passaggi di elettroni da una molecola ad un'altra, si parla di reazioni di ossidoriduzione, dove una specie si ossida (perde e-) e l'altra si riduce (acquista e-). Il punto è che se l'ossidazione della specie (1) libera più energia di quella che la specie (2) necessita per ridursi, allora questo è un processo esoergonico, cioè libera energia, che si rende disponibile per altri scopi! Nella catena si ha una serie di ossidoriduzioni esoergoniche da una specie all'altra, che partono da NADH, attraverso i quattro complessi, fino ad arrivare all'ossigeno (che è un ottimo accettore di elettroni).
E che ne facciamo di tutta l'energia liberata lungo la catena respiratoria? Semplice, la cellula la sfrutta per svolgere un lavoro elettrochimico, cioè la usa per pompare (infatti 3 dei quattro complessi della catena hanno questa attività di trasporto attivo) attivamente protoni H+ dalla matrice mitocondriale (parte interna) nello spazio intermembrana, e tutto questo contro gradiente, sia di concentrazione, che di carica.
Risultato? Ora abbiamo lo spazio intermembrana ricco di protoni (pH più basso) e carico complessivamente positivamente (H+), e la matrice invece con bassa concentrazione di protoni (pH più alto) e carica negativamente. E' logico quindi che si è creato un potenziale chemiosmotico tra questi due comparti, e che quindi i protoni tendano ora a tornare con forza nella matrice; ma c'è un piccolo problema: non possono farlo, o almeno non casualmente.
Infatti la membrana interna è impermeabile ai protoni; questi per tornare dentro sono costretti a passare per il canale della proteina intermembrana Fo, che fa parte del complesso FoF1, che è la nostra ATP-sintasi.
L'energia che liberano mentre attraversano il complesso FoF1 viene sfruttata dallo stesso complesso per la sintesi di ATP a partire da ADP e Pi col meccanismo della catalisi rotazionale. E abbiamo il nostro prezioso ATP finalmente XD
In sostanza i punti sono:
-catabolismo produce trasportatori ridotti di elettroni: NADH
-questi cedono i loro elettroni alla catena respiratoria (complessi I, II, III, IV) e durante questo percorso gli elettroni si spostano sempre verso specie chimiche con un potenziale di riduzione standard maggiore, fino all'O2 che si riduce ad acqua. E' un processo esoergonico.
-questo processo esoergonico viene accoppiato al trasporto attivo di H+ nello spazio intermembrana dalla matrice (processo endoergonico).
-si genera una differenza di concentrazione e carica tra i due comparti.
-gli H+ in eccesso dello spazio intermembrana tendono spontaneamente a tornare nella matrice attraverso l'ATP sintasi (processo esoergonico).
-l'ATP-sintasi catalizza la sintesi di ATP (processo endoergonico).
Scusa la lunghezza  |
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Bimbagioia
Nuovo Arrivato
Città: Torino
70 Messaggi |
Inserito il - 05 settembre 2011 : 22:06:05
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Grazie Geeko,ma sul mio libro di biochimica (e l'ho letto bene tutto) non è spiegato così e non prende un intero capitolo, anzi...
Cmq grazie, sei stato chiarissimo  |
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Geeko
Utente
Città: Milano
1043 Messaggi |
Inserito il - 06 settembre 2011 : 09:12:04
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Prego 
Comunque la vedo dura capirci veramente qualcosa da un libro che non dedica nemmeno un capito all'argomento.. |
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Bimbagioia
Nuovo Arrivato
Città: Torino
70 Messaggi |
Inserito il - 06 settembre 2011 : 09:49:10
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già...peccato che me lo hanno consigliato i prof!
Grazie ancora
ciaoo!! |
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Fosforilazione e catena respiratoria
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