BIOENERGETICA - dispa
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<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
LA <strong>BIOENERGETICA</strong> STUDIA<br />
LATRASFORMAZIONE DELLA<br />
ENERGIA DI OSSIDO-RIDUZIONE<br />
IN ENERGIA CHIMICA SOTTO<br />
FORMA DI ATP<br />
FOSFORILAZIONE<br />
OSSIDATIVA<br />
RESPIRAZIONE<br />
CELLULARE
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
TRASPORTO<br />
BIOSINTESI<br />
SEGNALAZIONE<br />
MOVIMENTO
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
BASSA<br />
RESPIRAZIONE<br />
ALTA<br />
RESPIRAZIONE
RESPIRAZIONE CELLULARE<br />
RIDUZIONE DI<br />
O 2 AD H 2O<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
COMPLESSI LIPOPROTEICI<br />
DELLA MEMBRANA INTERNA<br />
MITOCONDRIALE (IMM)<br />
TRASPORTATORI MOBILI DI<br />
ELETTRONI NON ASSOCIATI A<br />
COMPLESSI LIPOPROTEICI DI<br />
MEMBRANA
<strong>BIOENERGETICA</strong>
COENZIMA Q<br />
L’ UBICHINONE (CoQ) TRASFERISCE<br />
ELETTRONI DAL NADH E FADH 2 AL<br />
COMPLESSO III. E’ FORTEMENTE<br />
MOBILE PER LA SUA IDROFOBICITA’<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
CITOCROMO C<br />
IL CITOCROMO C E’ UNA<br />
PROTEINA LIBERAMENTE<br />
DIFFUSIBILE SULLA<br />
SUPERFICIE ESTERNA DELLA<br />
MEMBRANA INTERNA DEL<br />
MITOCONDRIO<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
GRUPPO EME<br />
CITOCROMI<br />
NEL GRUPPO EME DEI<br />
CITOCROMI IL FERRO<br />
MODIFICA IL SUO<br />
NUMERO DI<br />
OSSIDAZIONE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
NADH+H + / NAD +<br />
H<br />
N<br />
Ad<br />
O<br />
C<br />
NH2<br />
NAD +<br />
(oxidized form)<br />
+ H + + 2 e -<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
IL NADH E’ UN COENZIMA DI DEIDROGENASI<br />
MA ANCHE UN SUBSTRATO DIFFUSIBILE DA<br />
UN ENZIMA ALL’ ALTRO<br />
H H<br />
O<br />
C<br />
NH2<br />
N<br />
Ad<br />
NADH<br />
(reduced form)<br />
:
FMNH 2 / FMN<br />
H 3 C<br />
IL FMNH 2 E’ UN GRUPPO PROSTETICO<br />
FORTEMENTE LEGATO ALL’ ENZIMA<br />
N<br />
O<br />
H3 C N N<br />
CH 2<br />
( CHOH) 3<br />
NH<br />
O<br />
CH 2 OPO 3 2 -<br />
Flavin mononucleotide<br />
(FMN)<br />
2 H + + 2 e -<br />
H 3 C<br />
N<br />
O<br />
H3 C N N<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
H<br />
CH 2<br />
H<br />
( CHOH) 3<br />
NH<br />
O<br />
CH 2 OPO 3 2 -<br />
Dihydroflavin mononucleotide<br />
(FMNH 2 )
FADH 2 / FAD<br />
H 3 C<br />
IL FADH 2 E’ UN GRUPPO PROSTETICO<br />
FORTEMENTE LEGATO ALL’ ENZIMA<br />
N<br />
H3 C N N O<br />
Ad<br />
FAD<br />
O<br />
NH<br />
+ 2 H + + 2 e -<br />
H 3 C<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
H<br />
N<br />
H3 C N N O<br />
Ad<br />
FADH 2<br />
O<br />
H<br />
NH
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
PROTEINE<br />
FERRO - ZOLFO
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
NELLE OSSIDO-RIDUZIONI GLI<br />
ELETTRONI PASSANO DALLE SPECIE<br />
RIDUCENTI VERSO LE OSSIDANTI.<br />
NELLA CATENA RESPIRATORIA GLI<br />
ELETTRONI SI MUOVONO DAI<br />
COMPLESSI CON POTENZIALE REDOX<br />
NEGATIVO A QUELLI CON<br />
POTENZIALE REDOX POSITIVO
COMPLESSO I<br />
NADH-UBICHINONE<br />
OSSIDO-REDUTTASI<br />
MATRICE<br />
IL COMPLESSO I<br />
TRASFERISCE ELETTRONI<br />
DAL NADH AL CoQ<br />
MEMBRANA<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
NADH+ H +<br />
NAD +<br />
COMPLESSO I<br />
FMN/FMNH 2<br />
Fe - S<br />
CoQH 2<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
CoQ
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
IL COMPLESSO II<br />
TRASFERISCE ELETTRONI<br />
DAL SUCCINATO AL CoQ<br />
COMPLESSO II<br />
SUCCINATO DEIDROGENASI
SUCCINATO<br />
FUMARATO<br />
COMPLESSO II<br />
FAD/FADH 2<br />
Fe - S<br />
CoQH 2<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
CoQ
E<br />
COMPLESSO I<br />
COMPLESSO II<br />
TRASFERISCONO<br />
ELETTRONI AL CoQ<br />
ALTRE DEIDROGENASI<br />
FAD-DIPENDENTI<br />
TRASFERISCONO<br />
ELETTRONI DAI LORO<br />
SUBSTRATI AL CoQ<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
COMPLESSO III<br />
CITOCROMO C REDUTTASI<br />
IL COMPLESSO III RICEVE ELETTRONI<br />
DAL CoQ E LI TRASFERISCE AL<br />
CITOCROMO C
P<br />
CoQH 2<br />
CoQ<br />
2H +<br />
COMPLESSO III<br />
CITOCROMI<br />
b c1<br />
Fe - S<br />
CITOCROMO C<br />
OX<br />
CITOCROMO C<br />
RED<br />
e -
COMPLESSO IV<br />
CITOCROMO OSSIDASI<br />
SETTORE CATALITICO<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
LA CITOCROMO<br />
OSSIDASI<br />
TRASFERISCE<br />
ELETTRONI DAL<br />
CITOCROMO C ALL’ O 2<br />
CON PRODUZIONE DI<br />
H 2O
CITOCROMO C<br />
CITOCROMO C<br />
OX<br />
RED<br />
M<br />
H 2O<br />
COMPLESSO IV<br />
CITOCROMI<br />
a a 3<br />
Cu + A Cu + B<br />
2H +<br />
1/2O 2
RENDIMENTO<br />
ENERGETICO<br />
NADH + H+ + ½ O 2<br />
~3 ATP<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
H 2O + NAD +<br />
ENERGIA
RENDIMENTO<br />
ENERGETICO<br />
FADH 2 + ½ O 2<br />
~2 ATP<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
H 2O + FAD<br />
ENERGIA
H<br />
INIBITORI DELLA CATENA<br />
RESPIRATORIA<br />
HN<br />
O<br />
O<br />
C NH<br />
O<br />
CH 3<br />
N O<br />
H<br />
Amobarbital<br />
OH<br />
H<br />
N<br />
O<br />
H3 C<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
H 3 CO<br />
O CH 3<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Antimycin A 1<br />
OCH 3<br />
H<br />
O<br />
O<br />
O<br />
H<br />
Rotenone<br />
O CH 3<br />
O CH 3<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
CH 3<br />
H<br />
O<br />
CH 3<br />
CH 2
INIBITORI DELLA CATENA<br />
RESPIRATORIA<br />
COMPLESSO I ROTENONE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
COMPLESSO II ACIDO MALONICO<br />
COMPLESSO III ANTIMICINA<br />
COMPLESSO IV HCN, CO
FADH 2<br />
FADH 2<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
2 ATP<br />
1 ATP<br />
0 ATP
FOSFORILAZIONE<br />
OSSIDATIVA<br />
(SLATER)<br />
IPOTESI DELL’ INTERMEDIO CHIMICO<br />
(MITCHELL)<br />
ACCOPPIAMENTO CHEMIO-OSMOTICO<br />
(BOYER)<br />
IPOTESI CONFORMAZIONALE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
(SLATER)<br />
IPOTESI DELL’ INTERMEDIO CHIMICO<br />
X~ P + ADP X + ATP<br />
UN COMPOSTO AD ALTA ENERGIA E’<br />
GENERATO DALLE REAZIONI DI<br />
OSSIDORIDUZIONE.<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
(MITCHELL)<br />
ACCOPPIAMENTO CHEMIO-OSMOTICO<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
LE REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE<br />
GENERANO UN GRADIENTE PROTONICO. IL<br />
GRADIENTE PROTONICO E’ L’ENERGIA<br />
UTILIZZATA PER PRODURRE ATP.
I GRADIENTI IONICI SONO LE<br />
FORME DI CONSERVAZIONE DELLA<br />
ENERGIA IN TUTTE LE CELLULE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
TRASPORTO DI PROTONI<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
PROTONI VENGONO<br />
TRASFERITI DALLA<br />
MATRICE ALLO SPAZIO<br />
INTERMEMBRANA
TRASPORTO DI PROTONI<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
I COMPLESSI RESPIRATORI<br />
SVOLGONO DUE FUNZIONI:<br />
CATALIZZANO REAZIONI DI<br />
OSSIDO-RIDUZIONE<br />
TRASPORTANO PROTONI<br />
IL TRASPORTO DEI PROTONI AVVIENE<br />
CONTRO GRADIENTE ED E’ QUINDI UN<br />
TRASPORTO ATTIVO
I PROTONI SONO TRASFERITI<br />
CONTRO GRADIENTE NELLO<br />
SPAZIO INTERMEMBRANA<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
BASSA<br />
RESPIRAZIONE<br />
ALTA<br />
RESPIRAZIONE
GRADIENTE<br />
ELETTROCHIMICO<br />
P SIDE:<br />
SPAZIO<br />
INTERMEMBRANA<br />
N SIDE:<br />
SPAZIO MATRICE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
ACCOPPIAMENTO<br />
CHEMIO-OSMOTICO<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ATP SINTETASI<br />
STRUTTURA
ATP - SINTETASI<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
IDROLISI E SINTESI DI ATP SONO<br />
CATALIZZATE DALLO STESSO ENZIMA.<br />
L’ OLIGOMICINA INIBISCE AMBEDUE LE<br />
ATTIVITA’<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
(BOYER)<br />
IPOTESI CONFORMAZIONALE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
I PROTONI DEL GRADIENTE ELETTROCHIMICO<br />
RIENTRANO ATTRAVERSO LA ATP – SINTETASI<br />
FACENDO RUOTARE I CENTRI CATALITICI. LA<br />
ROTAZIONE PRODUCE E LIBERA ATP
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ATP-SINTETASI<br />
LA ATP-SINTETASI<br />
SINTETIZZA ATP<br />
MEDIANTE LA<br />
ROTAZIONE DEI SUOI<br />
CENTRI CATALITICI<br />
CHE VIENE GENERATA<br />
DAL PASSAGGIO DEI<br />
PROTONI DEL<br />
GRADIENTE<br />
ELETTROCHIMICO<br />
L<br />
A
DISACCOPPIANTI<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
PROTONOFORI<br />
I PROTONOFORI<br />
RENDONO LA MEMBRANA<br />
PERMEABILE AI PROTONI<br />
( H + ). SONO ACIDI<br />
DEBOLI CON NATURA<br />
IDROFOBICA
PROTEINE<br />
DISACCOPPIANTI<br />
PRODUZIONE DI<br />
CALORE<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong>
REGOLAZIONE<br />
ELETTRODO<br />
A OSSIGENO<br />
% O 2<br />
NADH<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ADP + Pi<br />
T (min)
REGOLAZIONE<br />
ELETTRODO<br />
A OSSIGENO<br />
% O 2<br />
NADH<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
DISACCOPPIANTE<br />
T (min)
REGOLAZIONE<br />
ELETTRODO<br />
A OSSIGENO<br />
% O 2<br />
NADH<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ADP + Pi<br />
OLIGOMICINA<br />
( HCN )<br />
T (min)
REGOLAZIONE<br />
ELETTRODO<br />
A OSSIGENO<br />
% O 2<br />
NADH<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ADP + Pi<br />
HCN<br />
DISACCOPPIANTE<br />
T (min)
REGOLAZIONE<br />
ELETTRODO<br />
A OSSIGENO<br />
% O 2<br />
NADH<br />
OLIGOMICINA<br />
<strong>BIOENERGETICA</strong><br />
ADP + Pi<br />
DISACCOPPIANTE<br />
T (min)
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