Fosforilazione ossidativa

Question 1

Dove sono situati i complessi della catena respiratoria?

Answer 1

A livello della membrana mitocondriale interna

Question 2

Qual’è la differenza tra complesso I e complesso II?

Answer 2

Il primo accetta elettroni dal NADH e il secondo accetta elettroni dal FADH2

Question 3

Qual’è il percorso degli elettroni nella catena respiratoria?

Answer 3

Questi si legano ai primi complessi e proseguono fino al complesso IV dove vengono accettati dall’ O2

Question 4

Cosa è accoppiato al trasporto di elettroni?

Answer 4

Il pompaggio di protoni per mezzo di pompe protoniche, dal lato matrice al lato spazio intermembrana, soltanto a livello del complesso I, complesso III e complesso IV

Question 5

Quale dei 4 complessi della catena respiratoria non è in grado di pompare elettroni?

Answer 5

Il complesso II della succinato deidrogenasi

Question 6

Quanti protoni in totale vengono pompati sul lato dello spazio intermembrana?

Answer 6

10 alla volta

Question 7

Chi si occupa di trasportare elettroni dal complesso I/II fino al complesso III?

Answer 7

L’ubichinone (Q) che può accettare fino ad un massimo di 2 elettroni e in tal caso si trova nella forma completamente ridotta di ubichinolo (QH2), oppure può accettarne anche uno solo e in tal caso assume la forma di semiubichinone (QH)

Question 8

Quale molecola trasporta elettroni dal complesso III al complesso IV?

Answer 8

Il citocromo c che trasporta un solo elettrone per volta grazie al suo gruppo eme

Question 9

Perché la fosforilazione ossidativa si chiama in tal modo?

Answer 9

Fosforilazione perché c’è una fosforilazione finale di ADP per formare ATP e ossidativa perché ci sono una serie di reazioni di ossidoriduzione

Question 10

Secondo quale sistema gli elettroni si spostano in ordine dal complesso I/II fino al complesso IV?

Answer 10

Seguono sempre potenziali redox maggiori (compresi quelli dell’ ubichinone e del citocromo c)

Question 11

Quali sono i nomi specifici di ogni complesso della catena respiratoria?

Answer 11

Complesso I: NADH deidrogenasi o NADH ubichinone ossidoreduttasi
Complesso II: succinato deidrogenasi o succinato CoQ reduttasi
Complesso III: citocromo c reduttasi o complesso bc1
Complesso IV: citocromo c ossidasi o COX

Question 12

Da cosa è formato il complesso I della catena respiratoria?

Answer 12

Formato da 15 subunitá centrali e 31 subunitá soprannumerario e vari centri Fe-S

Question 13

Cosa accade nel complesso I della catena di trasporto?

Answer 13

Il NADH si lega al complesso I dal lato matrice e cede elettroni, ossidandosi a NAD all’FMN che diventa FMNH2. Dopodiché l’FMNH2 cede elettroni, riossidandosi, al Fe del centro Fe-S, che passa da Fe3+ a Fe2+, dopodiché il Fe ritorna 3+ cedendo elettroni all’ ubichinone (Q) che si riduce a ubichinolo (QH2). L’ubichinolo continua poi a spostarsi tra il doppio strato della membrana

Question 14

Da cosa è composto il complesso II della catena respiratoria?

Answer 14

È composto da 4 subunitá di cui la A lega il FAD covalentemente, contiene diversi centri Fe-S e un citocromo b

Question 15

Cosa succede nel complesso II della catena respiratoria?

Answer 15

Il FADH2 cede elettroni, ossidandosi a FAD e vengono presi dal centro Fe-S, dove il Fe3+ si riduce a Fe2+. Dopo riossidazione del Fe grazie al citocromo b che si riduce, ritorna nella forma ossidata riducendo un ubichinone (Q) in ubichinolo (QH2)

Question 16

Cosa contengono i citocromi?

Answer 16

Un gruppo eme

Question 17

Come sono fatti i centri Fe-S?

Answer 17

Sono tetraedrici e agli spigoli sono presenti Fe o S

Question 18

Da cosa è costituito il complesso III della catena respiratoria?

Answer 18

È costituito da centro Fe-S del tipo 2Fe-2S, gruppi eme come emeBL e eme BH, citocromo b e citocromo c1

Question 19

Cosa succede nel complesso III della catena respiratoria?

Answer 19

Arriva l’ubichinolo (QH2) e questo cede un elettrone ad un centro 2Fe-2S, che a sua volta lo cede prima al citocromo c1 e poi al citocromo c che viene ridotto (1 solo elettrone). L’altro elettrone è ceduto invece prima al gruppo eme BL e poi all’ eme BH fino ad arrivare ad un ubichinone che diventa semiubichinone (QH). A questo punto arriva un nuovo ubichinone che cede un elettrone che va a finire ad un nuovo citocromo c1, mentre l’altro elettrone passa per gli eme fino ad arrivare al semiubichinone precedentemente ridotto che viene ridotto completamente a ubichinone

Question 20

Quanti citocromi c provengono dal complesso III?

Answer 20

2

Question 21

Da cosa è costituito il complesso IV della catena respiratoria?

Answer 21

È costituito da tredici subunitá, due citocromi (A e A3), un centro Fe-Cu e due centri del rame (CuA e CuB)

Question 22

Cosa succede nel complesso IV della catena di trasporto?

Answer 22

In questo complesso arrivano i due citocromi C provenienti dal complesso III e cedono gli elettroni prima al CuA, poi all’ eme A e poi al CuB fino ad arrivare all’ ossigeno che li accetta e diventa O2(2-). Inoltre vengono presi dalla matrice 4 protoni che formano con l’ ossigeno ridotto 2 molecole di H2O

Question 23

Quanti elettroni servono a formare una molecola di H2O nel complesso IV

Answer 23

Ne servono due che riducono una mezza molecola di ossigeno, per formare poi una molecola di H2O. Ne servono quattro se devo formare 2H2O

Question 24

Quali sono gli inibitori del complesso I?

Answer 24

Il rotenone che impedisce l’ossidazione di NADH a NAD+ e il metil-fenil-tetraidropiridina, che porta a morte dei neuroni

Question 25

Qual’è l’ inibitore del complesso III?

Answer 25

L’antimicina che blocca il flusso di elettroni nel citocromo c

Question 26

Qual’è l’ inibitore del complesso IV

Answer 26

Il cianuro che è in grado di sostituirsi all’ ossigeno come accettore finale di elettroni

Question 27

Shuttle malato aspartato

Answer 27

Il malato passa da spazio intermembrana a matrice grazie a trasportare malato alfa chetoglutarato, nella matrice viene convertito in ossalacetato con riduzione di NAD in NADH grazie a malato deidrogenasi e viene poi convertito in aspartato grazie a aspartato aminotransferasi. L’aspartato torna nello spazio intermembrana grazie a trasportare glutammato aspartato e viene qui riconvertito prima in ossalacetato e poi di nuovo in malato

Question 28

Shuttle glicerolo 3 fosfato

Answer 28

Nell’ ambiente citosolico il diidrossiacetone fosfato è convertito in glicerolo 3 fosfato grazie a glicerolo 3 fosfato deidrogenasi citosolica e viene ossidato un NADH in NAD. Dopodiché il glicerolo 3 fosfato viene convertito in diidrossiacetone fosfato grazie a glicerolo 3 fosfato deidrogenasi mitocondriale e riduce un FAD in FADH2, per poi ridurre un ubichinone