Catena respiratoria e
fosforilazione ossidativa
Meccanismo di conversione dell’energia:
e- ad alta energia derivati dal
catabolismo guidano la sintesi di ATP
(energia chimica)
•Flusso spontaneo di e- (downhill) ⇒ energia libera
• Lavoro: trasporto di H+ contro gradiente (gradiente elettrochimico protonico)
•Flusso di spontaneo H+ (downhill) ⇒ energia libera
•Lavoro: sintesi di ATP (energia chimica)
Glucosio + 6 H2O
⇓
6 CO2 + 24 H+ +24 e(10 NADH + H+
2 FADH2)
6Ο2 + 24 Η+ +24 e −
⇓
12 Η2Ο
COENZIMI
COENZIMI
∆Ε’° NADH = 1,13 V
∆G’°= − nF∆Ε’° = −220 kJ/mol
TRASPORTATORI DI ELETTRONI
TRASPORTATORI DI ELETTRONI
TRASPORTATORI DI ELETTRONI
TRASPORTATORI DI ELETTRONI
Annual Reviews
NADH + H+ + Q ⇒ NAD + QH2
FADH2 + Q ⇒ FAD + QH2
QH2+ 2 cytc Fe 3+⇒ 2 cytc Fe 2+ + Q + 2H+
4 cytcFe 2 + + O2+ 4H+ ⇒ 4cytc Fe 3++2 H2O
D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, FONDAMENTI DI BIOCHIMICA 2/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright ©
Trasferimento H+ 20 kJ/mol
ATP SINTASI
Fo
F1
CATALISI ROTAZIONALE
CATALISI ROTAZIONALE
Ossidazione NADH - 220KJ/mol
Trasferimento 10 H+ 200 KJ/mol
∆G° ATP
- 30KJ/mol
NADH ⇒
2.5 ATP
resa teorica 35%
Trasporto mitocondriale, calore
Proteine disaccoppianti
REGOLAZIONE
• Citocromo c ossidasi irreversibile
• Disponibilità di substrati
• Rapporti intramitocondriali
– [NAD]/ [NADH]
– [ATP] /[ADP ][Pi ]
“SVANTAGGI”
• Specie reattive dell’ossigeno (ROS)
O2 + e- → O2-.
• Superossidodismutasi
2 O2-. + 2H+ → H2O2 + O2
• Catalasi
2 H2O2 → 2 H2O + O2