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L'utilizzazione degli inibitori nella catena respiratoria e nella fosforilazione ossidativa

L'utilizzazione degli inibitori ha avuto un ruolo molto importante nella definizione dei meccanismi che sono alla base della catena respiratoria e della fosforilazione ossidativa. Dalla membrana mitocondriale interna sono stati isolati e purificati complessi proteici.

Esistono forme biologicamente importanti del Coenzima Q: FMN, FMNH2, UBICHINONE (CoQ), SEMICHINONE (CoQ), UBICHINOLO (CoQH2).

I gruppi eme contenuti in alcuni citocromi permettono l'identificazione dei differenti citocromi grazie agli spettri di assorbimento della luce visibile. Le forme ridotte mostrano differenze spettrali rispetto a quelle ossidate.

Esistono diverse tipologie di Centri Ferro/Zolfo che partecipano alla catena di trasporto degli elettroni.

RESPIRATORIA

Catena Respiratoria
Localizzazione cellulare: membrana mitocondriale interna

CICLO DEL CoQ NEL COMPLESSO III

Sito lato N a2 fase
a1 fase Sito lato P a -

La prima molecola QH si lega al sito sul lato N della matrice mitocondriale (1 fase), cede un solo e al centro Fe/S di2 - -Rieske trasformandosi nella forma semichinonica radicalica (Q ). Quindi il centro Fe/S trasferisce l'e ricevuto al Cyt--che infine lo cede al Cyt-c riducendolo. Il "ciclo del CoQ" inizia con il trasferimento del 2° e al gruppo eme del cyt-c 1b che subito lo trasferisce all'eme del Cyt-b , determinado la formazione di Q (ossidato!). Quindi Q ritorna sul lato NL H- -della membrana accettando l'e da Cyt-b con la formazione di un semichinone (Q ) sul lato N.H -Una seconda molecola di QH si posiziona sul sito del lato N, cede anch'essa uno dei due e al centro Fe/S e, anche2 a -questo, via Cyt-c , andrà a ridurre una seconda molecola di Cyt-c (2 fase). Il secondo e

della seconda molecola QH1 2+viene invece ceduto al Cyt-b , poi a Cyt-b e quindi al semichinone sul lato N riproducendo, insieme a 2 H catturatiL H +dalla matrice, una molecola QH , che viene riciclata. Solo 2 de 4 ioni H “pompati” sul lato P vengono dalla matrice!23 subunit à essenziali della citocromo -c ossidasiCentro binucleare detto Cu ACuCu membranamitocondrialeesterna+4 + +H 4 2H H compartimento+H intermembranaCyt-c aCyt--Cyt+ + ++ + + ++ Cu-- ACu+ +Cyt-- c +Cyt c1 +FoFe/S/SFe Q III IVFe/S/SFeFMN 3I aCyt--Cyt F1Cu-- BCu- - -- - -- -- -II -+3 H½ O2+2 HNAD +NADHFAD 2 H OFADH 2 ATPADP + PiMatriceADP + P ATPi F +1 43 H matrix− − − Fo+ + + intermembranespace∆ ∆ΨATP synthesis with pH &Da 1 mole di NADH + H+ = 2,5 moli di ATP [3 – 0,5]Da 1 mole di FADH = 1,5 moli di ATP [2 – 0,5]2 +∆ G = 20 kJ/mole di ioni HDato che per ogni NADH ossidato dalla catena respiratoria ci sono+10 ioni H pompati nello spazio intermembrana,

200 kJ dei 220 disponibili dalla ossidazione del NADH sono conservati dal potenziale elettrochimico.

Meccanismo chemio-osmotico

Cianuro sintetizzato consumato ADP + Pi

Substrato ossidabile ATP2O Tempo

OH NO 2NO2 2,4-DNP

2,4-dinitrophenol sintetizzato oligomicina

DNP, disaccoppiante consumato Substrato ossidabile disaccoppiati

ADP + Pi ATP2O Tempo

DISACCOMPIANTINATURALI: Termognina (ormoni tiroidei)

Dettagli
Publisher
Sara F
A.A. 2011-2012
67 pagine
SSD Scienze biologiche BIO/10 Biochimica
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Sara F di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biochimica II e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Firenze o del prof Camici Guido.