Teoria Chemiosmotica e ATP-sintasi Flashcards
Cosa si credeva prima della teoria chemiosmotica?
Che ci fosse una molecola ad alto potenziale nel mitocondrio in grado di generare una grande quantità di ATP (teoria di Azzone)
Chi fu il fondatore della teoria chemiosmotica e cosa prevede questa teoria?
Peter Mitchell. La teoria si basa sul fatto che al flusso di elettroni nei vari complessi della catena di trasporto sia accoppiata una generazione di gradiente di protoni tra lo spazio intermembrana e la matrice. Con il loro spostamento nella matrice vi è la generazione di una grande quantità di ATP
Cosa permette la formazione di ATP?
L’ATP-sintasi che può sia formare sia idrolizzare ATP (reazione reversibile)
Cosa permette il pompaggio di protoni nello spazio intermembrana?
Dei carriers specifici nella membrana interna (generalmente impermeabile a ioni e molecole)
Come avviene la formazione di ATP da parte dell’ ATP sintasi
Attraverso un movimento fisico chiamato catalisi rotazionale
È sempre un processo energeticamente dispendioso la formazione di ATP?
No, è dispendioso soltanto in ambiente acquoso ma non lo è in ambiente anidro
Dall’ ossidazione di una molecola di glucosio, quante ATP al netto si ottengono dopo fosforilazione ossidativa?
38 molecole di ATP:
2 ATP dalla glicolisi
2 ATP (GTP) da ciclo di Krebs
34 ATP dalla fosforilazione ossidativa, in questa rientrano:
2 NADH dalla glicolisi
2 NADH da decarbossilazione ossidativa
6 NADH da ciclo di Krebs
2 FADH2 da ciclo di Krebs
Moltiplicando i NADH per 3 e i FADH2 per 2 si ottengono 34 ATP
Di che tipo è il gradiente che si forma a cavallo della membrana interna del mitocondrio?
Gradiente elettrico per via delle cariche dei protoni e gradiente chimico per via della natura dei protoni (ambiente più acido)
Che tipo di ATPasi è la ATP sintasi
ATPasi di tipo F, integrata alla membrana interna del mitocondrio
Quali sono i due domini dell’ ATP sintasi?
Dominio Fo sul lato matrice e dominio F1 integrale di membrana
Quali sono le subunitá che costituiscono il dominio F1 di ATP sintasi?
Subunitá epsilon e subunitá delta che collegano le subunitá alfa e beta (sempre di F1) con il rotore del dominio Fo. Poi vi è la subunitá gamma tra F1 e Fo che serve per la catalisi rotazionale. Le subunitá alfa e beta sono alternate (trimero di dimeri) e sulla loro interfaccia è presente il sito catalitico dove l’ADP è convertita in ATP. Sempre nel sito catalitico sono presenti magnesio, residui di arginina e lisina per mascherare le cariche di ATP, ADP e fosfato.
Quali sono le subunitá che costituiscono il dominio Fo della ATP sintasi?
È costituito da subunitá a,b e c. La subunitá c è un anello di alfa eliche
Cosa avviene nel dominio Fo della ATP sintasi?
I protoni si legano nella subunitá a dal lato dell’ aspartato che, ha carica negativa e normalmente è legato alla istidina diventando neutro. Quando accetta il protone si stacca dall’ istidina e questa si lega all’ aspartato successivo. L’aspartato ruota finché non incontra una arginina che scalza il protone nell’ ambiente della matrice. Questo genera un movimento rotazionale della subunitá c
Cosa accade nel dominio F1 della ATP sintasi?
A causa del movimento della subunitá c di Fo la subunitá gamma riesce a fare degli scatti di 120° tra le subunitá alfa e beta e questo permette il rilascio di ATP appena sintetizzato
Per quale motivo c’è bisogno di una catalisi rotazionale per ottenere ATP?
Il complesso Enzima+ADP+Pi ha una energia libera maggiore rispetto al complesso Enzima+ATP. Questo significa che la formazione di ATP è un processo reversibile, ma la difficoltà del processo in termini energetici sta nel liberare ATP in soluzione e la catalisi rotazionale serve a questo
