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?
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.
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.
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!
