ETC Story

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Classe, qui di seguito è una spiegazione di tutti i passaggi che si verificano in ECC:
La catena di trasporto degli elettroni è composto da quattro complessi di proteine, che sono incorporati nella membrana interna del mitocondrio, insieme a due operatori di telefonia mobile (mobile vettore Q {coenzima Q} e operatore di telefonia mobile C, navetta elettroni attraverso l’ECC. L’ETC è dove viene sintetizzata la maggior quantità di ATP.
Storia della catena di trasporto degli elettroni
Il NADH mitocondriale+H+ arriva direttamente all’ETC dal ciclo TCA e si ossida immediatamente in NAD+, con i suoi protoni (ioni idrogeno) rimasti nella matrice e i suoi elettroni (e-) che vanno al complesso I. Mentre gli elettroni arrivano sul complesso I, il complesso passa immediatamente attraverso una serie di reazioni redox (riduzione e ossidazione). Queste reazioni creano una pompa protonica all’interno del complesso I, pompando (o traslocando) 4 protoni dalla matrice attraverso la proteina nello spazio intermembrana. Gli elettroni ora si trasferiscono al vettore mobile Q, e NAD + ritorna alla sua fonte originale per raccogliere più ioni idrogeno.
FADH2 arriva all’ETC dal ciclo TCA. FADH2 si ossida quindi in FAD, con i suoi elettroni e protoni che vanno al complesso II. FAD ritorna quindi al TCA per raccogliere più elettroni e protoni. Complex II passa attraverso redox ma NON crea una pompa protonica.
Mobile carrier Q raccoglie anche tutti gli elettroni sul complesso II, e navette gli elettroni che raccoglie al citocromo complesso III. Gli elettroni vengono quindi trasferiti al complesso III, che passa anche immediatamente attraverso reazioni redox (riduzione e ossidazione). Questo crea di nuovo una pompa protonica, pompando 4 protoni dalla matrice attraverso il complesso III, direttamente nello spazio intermembrana del mitocondrio. (NOTA: ci sono molti coenzimi mobili del trasportatore Q presenti nell’ECC e queste molecole inoltre sono chiamate ubiquinone o ubiquinolo).
Gli elettroni sono ora spola dal complesso III al complesso IV dal vettore mobile C. Quando gli elettroni si trasferiscono sul citocromo complesso IV, passa immediatamente attraverso un’altra reazione redox. Questo crea una pompa protonica finale, pompando 2 protoni dalla matrice attraverso il complesso del citocromo IV, direttamente nello spazio intermembrana del mitocondrio.
Complesso IV è l’ultimo passo nella ETC, e gli elettroni che hanno guidato queste reazioni ora bisogno di un altro posto dove andare. Per risolvere questo problema, un atomo di ossigeno, che ha una forte attrazione per gli elettroni, raccoglie due elettroni dal complesso IV, insieme a due alcuni protoni liberi dalla matrice mitocondriale, per formare semplicemente acqua (H20). In sostanza, l’accettore FINALE degli elettroni al complesso IV è l’ossigeno (che forma l’acqua con i protoni e gli elettroni che accetta nella sua struttura). Ciò si riferisce a come “acqua metabolica” (perché è fatta nel metabolismo) ed è realmente compensa 10% – 20% delle perdite fluide giornaliere totali (il resto dobbiamo riempire dai liquidi e dagli alimenti che assumiamo).
I molti protoni che questo processo pompa nello spazio intermembrana creano uno squilibrio nella concentrazione di ioni idrogeno (carica) che la cellula non piace. Tutte le cellule preferiscono l’omeostasi, quindi per aiutare ad alleviare questo squilibrio, l’ATP sintasi (una proteina speciale incorporata accanto all’ETC) pompa diversi protoni alla volta nella matrice. Mentre questi protoni si muovono nella matrice, abbastanza energia viene liberata per fosforilare (o aggiungere un altro Pi a) ADP, sintetizzando così ATP. L’ATP lascerà quindi il mitocondrio e andrà dove è necessaria l’energia nelle cellule per i processi vitali.
Fine
Classe, NOTA SPECIALE: Nelle fibre muscolari scheletriche, NADH + H dal sarcoplasma (cioè dalla glicolisi) sposta i suoi protoni e gli elettroni in FAD, riducendolo a FADH2 sulla superficie della membrana mitocondriale interna. Questo ridotto FADH2 trasferirà i suoi elettroni al vettore mobile Q.
CLASSE, SECONDA NOTA SPECIALE: Ci sono molti carrier Q e carrier C vettori mobili nel ETC. Trasportano 2 elettroni alla volta.
Classe, Queston: Qual è l’accettore FINALE di elettroni nell’ETC? (Risposta: Ossigeno al complesso IV)
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