Riassunto esame Biochimica, Prof. Albi Elisabetta, libro consigliato Lehningher , David L. Nelson

FOSFORILIAZIONE OSSIDATIVA La fosforilazione ossidativa è il livello più elevato del metabolismo energetico negli organismi aerobici e rappresenta il mezzo con cui gli organismi fotosintetici catturano l'energia dalla luce solare e la trasformano in ATP; infatti tutte le tappe enzimatiche della degradazione dei carboidrati, acidi grassi e amminoacidi nella cellula aerobica convergono nella tappa finale della respirazione cellulare in cui l'energia prodotta dalla ossidazione viene utilizzata per la sintesi dell'ATP La fosforilazione ossidativa, negli eucarioti, avviene nei MITOCONDRI, compartimenti cellulari che svolgono il ruolo fondamentale per la funzione delle cellule e degli organismi tanto che difetti nelle sue funzioni possono provocare situazioni serie per la salute degli individui I mitocondri, dal punto di vista funzionale sono importanti per le: funzioni neuronali, muscolari, regolazione del metabolismo energetico dell’intero organismo e del peso corporeo, ma oltre alla produzione di ATP, partecipano anche a – termogenesi – sintesi steroidi – apoptosi (morte programmata) Dal punto di vista strutturale hanno due membrane: – Membrana mitocondriale Esterna: facilmente permeabile a piccole molecole e a ioni che si muovono liberamente attraverso canali transmembrana formati da porine (proteine integrali di membrana), ma non permettono il passaggio delle proteine – Membrana mitocondriale Interna: impermeabile a piccole molecole e a quasi tutti gli ioni, compresi i protoni (H+), fanno eccezione le specie chimiche che hanno sulla membrana sessa un trasportatore specifico Troviamo inoltre: → i trasportatori degli elettroni della catena respiratoria (complessi I-IV) → complesso enzimatico ATP sintasi che sintetizza l'ATP → ADP-ATP traslocasi La membrana interna presenta delle creste, involuzioni che aumentano l'area della loro superficie (es: mitocondri del muscolo cardiaco hanno più creste e dunque una maggiore area superficiale che implica un maggior numero di trasportatori di elettroni, rispetto, ai mitocondri del fegato) Matrice mitocondriale: è lo spazio più interno del mitocondrio delimitato dalla membrana interna e contiene tutti gli enzimi/ complessi enzimatici di tutte le vie di ossidazione delle sostanze nutrienti come: piruvato deidrogenasi, enzimi degli acidi grassi, enzimi delle vie di ossidazione degli amminoacidi, eccetto la glicolisi che avviene nel citosol Essendo la Matrice mitocondriale il centro di tutte le vie di ossidazione ed essendo la Membrana Interna impermeabile o meglio selettivamente permeabile, il piruvato, gli amminoacidi e gli acidi grassi usati nelle diverse vie, possono passare dalla Membrana Interna alla Matrice mitocondriale gli specifici trasportatori precedentemente citati I mitocondri possono avere grande varietà di forme e dimensioni e sono principalmente presenti nei tessuti in cui vi è un elevato metabolismo aerobico come: cervello, muscolo scheletrico e cardiaco e l'occhio, con u