Il Trenino dell’Energia – Conclusione

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Vi sarete sicuramente chiesti: perché descrivere la catena respiratoria quando si poteva solo parlare dell’ATP? La risposta è semplice: perché la sintesi di questa molecola è accoppiata al trasferimento degli elettroni che avviene nei passaggi descritti nel precedente articolo.

L’ATP sintasi è il complesso enzimatico che sintetizza l’ATP. Si trova nella membrana interna dei mitocondri ed è formato da due complessi principali chiamati F0 ed F1. Il frammento F1 non può sintetizzare ATP, se isolato, ma si è visto che catalizza la reazione inversa, ovvero l’idrolisi di ATP. F1 contiene molti siti per il legame con ATP e ADP e resta unito alla membrana mediante l’interazione con il frammento F0 che è invece immerso nella membrana mitocondriale interna. E’ l’intero complesso FoF1 che catalizza la condensazione di ADP e Pi per formare ATP. Ma cosa c’entra in tutto questo la catena di trasporto degli elettroni?

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Secondo la teoria chemiosmotica suggerita da Mitchell nel 1960 il trasferimento di elettroni lungo la catena respiratoria è accompagnato da uno spostamento di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna, che porta ad una differenza nella concentrazione di protoni e quindi ad un aumento del pH nel lato matrice. L’energia contenuta in questa differenza di concentrazione protonica viene anche chiamata forza motrice protonica. La membrana mitocondriale interna però è impermeabile ai protoni e per rientrare verso il lato matrice questi devono attraversare i canali proteici specifici del complesso F0.

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La forza motrice protonica che spinge i protoni verso la matrice fornisce al complesso dell’ATP sintasi l’energia per la sintesi di ATP. L’uscita di ATP dalla matrice così come l’ingresso di ADP e Pi è possibile grazie a specifici trasportatori situati sulla membrana mitocondriale interna.

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Nell’immagine qui sopra ci viene mostrata la visione d’insieme dell’intero, complesso, processo che abbiamo imparato a conoscere in questa serie di articoli, dall’ingresso del glucosio nella cellula fino alla formazione dell’ATP. Semplice vero?! Per ora è tutto ma vi aspetto per il prossimo articolo!

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