Salve a tutti. Premetto che sono uno studente di 4^ superiore ad indirizzo ambientale ed è la prima volta che scrivo su questo forum. A livello della fotosintesi (nella fase luminosa) l'accettore Q fa passare gli elettroni attraverso una catena di citocromi (B, F e plastocianina) per farli arrivare sul fotosistema P700. Attraverso questo processo si libera energia che viene immagazzinata in un gruppo fosfato. Il mio dubbio è il seguente: come fa l'energia ad essere immagazzinata in un gruppo fosfato? E in quale forma avviene questo trasferimento?
Ciao! Provo a risponderti :) Nella fase luminosa la fotolisi porta alla produzione di 2 protoni per ogni molecola di acqua. Altri 2 protoni vengono portati dallo stroma al lume del tilacoide dal citocromo b6f grazie al sistema del chinone-idrochinone. Il risultato è la creazione di un gradiente elettrochimico (gli H+ sono più concentrati all'interno del tilacoide). Questo gradiente permette il funzionamento di una proteina presente nei cloroplasti e anche nei mitocondri: l'ATP-sintasi. Questa proteina è formata da 2 subunità: F1 e F0. F0 è una proteina integrale di membrana, mentre F1 è una proteina periferica, che si affaccia sullo stroma, collegata ad F0 per mezzo di un segmento. F0 è in pratica un canale per gli H+; questi ultimi passano attraverso il canale andando dal tilacoide allo stroma secondo gradiente. Il movimento dei protoni determina il movimento del segmento che collega F1 ad F0 e questo movimento fa cambiare conformazione ad F1. Più nel dettaglio, la subunità F1 è quella direttamente responsabile della sintesi di ATP ed è costituita da 3 subunità proteiche alfa; e 3 subunità proteiche beta;, organizzate in dimeri alfa-beta disposti come gli spicchi di un'arancia. Al centro di questa struttura ad arancia c'è il segmento (subunità gamma) che collega F1 ad F0. Il passaggio dei protoni attraverso il canale di F0 determina la rotazione della subunità gamma che a sua volta provoca il cambiamento conformazionale contemporaneo dei 3 dimeri alfa-beta. Su ciascuno degli spicchi di F1 vi è un sito attivo che catalizza a turno la sintesi di ATP: uno di questi siti si trova in conformazione che lega ATP, un altro in conformazione che lega ADP e l'ultimo sito è vuoto (incapace di legare ATP). La modifica conformazionale trasforma il sito legante ATP in vuoto rilasciando ATP; quindi il sito che era vuoto passa in conformazione che lega debolmente ADP e gruppo fosfato e il sito legante ADP viene convertito nella conformazione che lega ATP a promuovere la condensazione di ADP e fosfato. In conclusione si è sfruttata l'energia fornita dal gradiente elettrochimico dei protoni per permettere la formazione di un legame fosfoanidridico ad alta energia. Enzimi chiamati ATPasi vanno poi a rompere questo legame riformando ADP e fosfato inorganico e liberando l'energia immagazzinata in tale legame, ossia 30,5 KJ/mole che potrà essere sfruttata per far avvenire reazioni endoergoniche (reazioni non spontanee che richiedono l'accoppiamento a fonti di energia).