La fosforilazione ossidativa nei mitocondri è essenziale per la produzione di ATP, energia per le cellule. Il ciclo dell'ubichinone, l'ATP sintasi e il gradiente protonico sono fondamentali nel processo, con implicazioni nella termogenesi e nella regolazione metabolica.
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La catena di trasporto degli elettroni facilita il trasferimento di elettroni da donatori ridotti a molecole di ossigeno, creando un gradiente elettrochimico attraverso la membrana interna dei mitocondri
Struttura dell'ATP sintasi
L'ATP sintasi è composta da due parti principali, il complesso Fo e il complesso F1, che lavorano insieme per convertire ADP e fosfato in ATP sfruttando il gradiente protonico creato dalla catena di trasporto degli elettroni
Meccanismo di sintesi dell'ATP
Il flusso di protoni attraverso il complesso Fo induce cambiamenti conformazionali nel complesso F1, che a sua volta promuove la conversione di ADP e fosfato in ATP attraverso un meccanismo rotazionale altamente efficiente
Il ciclo dell'ubichinone è un elemento centrale nella catena di trasporto degli elettroni, ma può anche causare la formazione di specie reattive dell'ossigeno se non adeguatamente controllato
Il tessuto adiposo bruno sfrutta la proteina termogenina per disaccoppiare il flusso di protoni nella matrice mitocondriale, convertendo l'energia del gradiente protonico in calore per mantenere la temperatura corporea negli organismi omeotermi
Accumulo di intermedi del ciclo di Krebs
In condizioni di abbondanza energetica, l'accumulo di intermedi del ciclo di Krebs può inibire la glicolisi
Produzione di corpi chetonici
In condizioni di carenza di carboidrati, il fegato produce corpi chetonici che possono essere utilizzati come fonti energetiche alternative da tessuti come il cervello e i muscoli
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Localizzazione fosforilazione ossidativa
Si svolge nei mitocondri, sfruttando la membrana interna.
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Ruolo di NADH e FADH2
Donatori di elettroni per la catena di trasporto mitocondriale.
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Funzione forza proton-motrice
Genera ATP convertendo ADP e fosfato inorganico tramite ATP sintasi.
