Concetti Chiave
- La catena di trasporto degli elettroni avviene nella membrana interna del mitocondrio e coinvolge il NAD e il FAD che cedono elettroni per generare energia.
- Durante la catena di trasporto, gli elettroni vengono trasferiti attraverso una serie di strutture proteiche, terminando con l'accettazione da parte dell'ossigeno per formare acqua.
- L'energia liberata dal trasporto degli elettroni viene utilizzata per pompare protoni (H+) nello spazio intermembrana, creando un gradiente elettrochimico.
- La fosforilazione ossidativa sfrutta il gradiente elettrochimico permettendo ai protoni di rientrare nella matrice mitocondriale tramite l'ATP sintasi.
- L'energia derivante dal ritorno dei protoni è utilizzata per sintetizzare ATP, rappresentando la fase della respirazione cellulare che produce la maggior parte di ATP.
Il ciclo di Krebs
Ci troviamo nella membrana interna del mitocondrio, nelle creste mitocondriali ( ricordiamo che il NAD e FAD si trovano all’interno della matrice mitocondriale). Dal ciclo di Krebs abbiamo ottenuto NAD e FAD sono in forma ridotta; questi diventano in forma ossidata cedendo elettroni.
La cascata di elettroni
Il NAD cede elettroni all’FMN( Flavina mononucleotide ) che si riduce e successivamente, cedendo elettroni si ossida.
L’FMN cede elettroni al CoQ (coenzima Q). Il CoQ cede elettroni al CIT (Citocromi: a-b-c-a3). Alla fine di questa “cascata di elettroni” ci sarà un accettore (di elettroni) ossia l’ossigeno. Gli elettroni accettati con gli ioni H+ e con l’ausilio di Ossigeno, formano l’acqua. I complessi che portano al trasporto degli elettroni, formano una struttura a mosaico fluido, composte da strutture proteiche. Durante questa catena non abbiamo prodotto ATP ma abbiamo liberato energiaIl gradiente elettrochimico
La catena di trasporto in realtà fa fuoriuscire anche 10 protoni. Infatti l’energia che si libera serve a pompare i protoni (H+) dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana. Il trasferimento di protoni genera un gradiente elettrochimico: elettrico perché indotto dalla diversa distribuzione delle cariche positive dei protoni, più abbondanti nello spazio intermembrana rispetto alla matrice mitocondriale- chimico perché generato dalla differenza di concentrazione di protoni ai due lati della membrana mitocondriale interna
Avendo creato il gradiente elettrochimico. I protoni vengono pompati nuovamente nella matrice mitocondriale tramite ATP sintasi. L’energia liberata serve a legare il fosforo all’ADP, generando ATP. Questo è il momento della respirazione in cui vengono prodotti la maggior parte di ATP
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