Chemiosmosi

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Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Teoria chemiosmotica.

La chemiosmosi è uno dei due modi per la realizzazione della sintesi di ATP che avviene a livello di membrana. Essa fa parte dell'ultimo processo della respirazione cellulare, la fosforilazione ossidativa.

Il processo[modifica | modifica wikitesto]

Gli elettroni, che grazie alla glicolisi e al ciclo di Krebs erano stati caricati nei trasportatori di elettroni NADH e FADH2, vengono ceduti alla catena di trasporto degli elettroni (costituita da quattro complessi proteici situati nella membrana interna del mitocondrio). Il passaggio degli elettroni comporta la liberazione di energia che viene immagazzinata nei legami di 36 molecole di adenosindifosfato (ADP), tramite il legame del gruppo fosfato e la sintesi di molecole di adenosintrifosfato (ATP). Il collegamento tra le reazioni di trasporto della catena di elettroni e la reazione di sintesi dell'ATP è stato spiegato dal biochimico inglese Peter Mitchell (che per questo ha ricevuto un premio Nobel per la chimica nel 1978): mentre gli elettroni "scendono" lungo la catena di trasporto, gli ioni H+ presenti nella matrice vengono trasportati attivamente nello spazio intermembrana. Si genera così una differenza di concentrazione degli H+ sui due versanti della membrana interna mitocondriale. A causa di questo gradiente di concentrazione, gli ioni H+ tendono a rientrare per diffusione. Dato che la membrana è impermeabile, per attraversarla essi hanno bisogno di una proteina di trasporto: l'ATP sintetasi, un complesso enzimatico che catalizza la sintesi dell'ATP a partire da ADP e fosfato. In tal modo il rientro degli ioni fornisce alla reazione di sintesi dell'ATP l'energia necessaria.

Sono necessari tre protoni per creare una molecola di ATP. Da una molecola di NADH si producono tre molecole di ATP, poiché nel loro passaggio nella catena di trasporto, inducono la traslazione di dieci protoni, quindi 3+3+3+1, che creano tre molecole di ATP più un protone in eccesso. Da una molecola di FADH2 si creano circa una e mezzo o due molecole di ATP (ci sono diverse teorie al riguardo).

Grazie alla chemiosmosi, la cellula abbina le reazioni esoergoniche della catena di trasporto di elettroni alla sintesi endoergonica di ATP.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]