16 mitocondri studenti 1a parte - università di pavia · i proteine nei mitocondri, la...

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en

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do

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ne

di

en

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mo

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nte

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on

e.

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su

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mb

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pe

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e c

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uis

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n v

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sorg

en

ti.

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spir

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pe

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pro

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rre

gra

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i q

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mo

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le d

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o.

Co

nv

ers

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rgia

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)C

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ve

rsio

ne

di

en

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ia (

2)

La m

em

bra

na

ch

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ien

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tili

zza

ta p

er

pro

du

rre

AT

P n

ei

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cari

oti

èla

me

mb

ran

a p

lasm

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ca.

Ne

gli

eu

cari

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, la

me

mb

ran

a p

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rise

rva

ta a

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ltri

pro

cess

i d

i

tra

spo

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.

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e-v

ers

a,

de

lle

me

mb

ran

e s

pe

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lizz

ate

all

’in

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o d

i o

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ne

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rad

o

di

con

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rtir

e e

ne

rgia

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izza

te p

er

pro

du

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AT

P:

Mit

oco

nd

ri,

pre

sen

ti n

ell

e c

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ule

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pra

tica

me

nte

tu

tti

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org

an

ism

i

eu

cari

oti

(fu

ng

hi,

an

ima

li,

pia

nte

)

Pla

stid

i, s

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ratu

tto

clo

rop

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he

si

tro

va

no

ne

lle

pia

nte

.

Ne

lle

fo

to a

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icro

sco

pio

ele

ttro

nic

o,

l’a

spe

tto

mo

rfo

log

ico

più

ap

pa

risc

en

te d

ei

mit

oco

nd

ri e

clo

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la g

ran

de

qu

an

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di

me

mb

ran

e i

nte

rne

che

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i co

nte

ng

on

o.

Le m

em

bra

ne

in

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e f

orn

isco

no

l’i

mp

alc

atu

rap

er

un

ela

bo

rato

in

sie

me

di

pro

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i d

i tr

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ort

o d

i e

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i ch

e p

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uce

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ma

gg

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pa

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de

lle

ce

llu

le.

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pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

1)

Acc

op

pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

1)

Me

cca

nis

mo

co

mm

un

e u

sato

da

i m

ito

con

dri

,

clo

rop

last

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pro

cari

oti

pe

r ri

cava

re e

ne

rgia

.

Il t

erm

ine

rif

lett

e u

n c

oll

eg

am

en

to f

un

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na

le t

ra l

e

rea

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ni

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r fo

rma

re l

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i ch

imic

i ch

e g

en

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no

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TP

(“c

he

mi”

) e

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rasp

ort

i d

i m

em

bra

na

(“o

smo

tico

”).

Acc

op

pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

2)

Acc

op

pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

2)

Il p

roce

sso

di

acc

op

pia

me

nto

ha

lu

og

o i

n d

ue

pa

ssi

coll

eg

ati

, ch

e s

i

svo

lgo

no

en

tra

mb

i m

ed

ian

te c

om

ple

ssi

pro

teic

i in

seri

ti i

n u

na

me

mb

ran

a.

Pa

sso

1:

Ele

ttro

ni

ad

ele

va

ta e

ne

rgia

(d

eri

va

ti d

all

’oss

ida

zio

ne

di

mo

leco

le d

i ci

bo

, d

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’azi

on

e d

ell

a r

ad

iazi

on

e s

ola

re o

da

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re

sorg

en

ti e

tra

spo

rta

ti t

em

po

ran

ea

me

nte

da

co

en

zim

i ri

do

tti)

so

no

tra

sfe

riti

lu

ng

o u

na

se

rie

di

tra

spo

rta

tori

di

ele

ttro

ni

inse

riti

ne

lla

me

mb

ran

a.

Qu

est

i tr

asf

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me

nti

di

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ttro

ni

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scia

en

erg

ia c

he

è

uti

lizz

ata

pe

r p

om

pa

re p

roto

ni

(H+,

ub

iqu

ita

ri n

ell

e c

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ule

)

att

rav

ers

o l

e m

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ne

e q

uin

di

pe

r g

en

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re u

n g

rad

ien

te

pro

ton

ico

ele

ttro

chim

ico

. [U

n g

rad

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te i

on

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att

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ers

o u

na

me

mb

ran

a è

un

a f

orm

a d

i e

ne

rgia

im

ma

ga

zzin

ata

, ch

e p

ess

ere

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ata

pe

r sv

olg

ere

la

vo

ro u

tile

qu

an

do

gli

io

ni

ha

nn

o la

po

ssib

ilit

àd

i ri

flu

ire

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ers

o l

a m

em

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na

lu

ng

o i

l lo

ro g

rad

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te

ele

ttro

chim

ico

.

Acc

op

pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

3)

Acc

op

pia

me

nto

ch

em

iosm

oti

co (

3)

•P

ass

o 2

:I

pro

ton

i H

+ f

luis

con

o i

n d

ietr

o l

un

go

il

loro

gra

die

nte

ele

ttro

chim

ico

att

rave

rso

un

dis

po

siti

vo

pro

teic

o

chia

ma

to A

TP

sin

tasi

, ch

e c

ata

lizz

a l

a s

inte

si,

en

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ia-

dip

en

de

nte

, d

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’AT

P a

pa

rtir

e d

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’AD

P e

fo

sfa

to i

no

rga

nic

o

(Pi)

. Q

ue

sto

en

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a u

biq

uit

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o p

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ere

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rag

on

ato

ad

un

a t

urb

ina

, p

erm

ett

en

do

ch

e i

l g

rad

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te p

roto

nic

o s

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sfru

tta

to p

er

po

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re a

lla

pro

du

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ne

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AT

P.

imb

rig

lia

re

Pro

du

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ne

di

en

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ia n

ei

mit

oco

nd

riP

rod

uzi

on

e d

i e

ne

rgia

ne

i m

ito

con

dri

Me

mb

ran

e m

ito

con

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Me

mb

ran

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con

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I m

ito

con

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so

no

cir

con

da

ti d

a d

ue

me

mb

ran

e,

la m

em

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na

mit

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nd

ria

le e

ste

rna

e l

a m

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na

mit

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nd

ria

le i

nte

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.

La m

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na

mit

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nd

ria

le e

ste

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ra

cch

iud

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om

ple

tam

en

te i

l

mit

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rio

e r

ap

pre

sen

ta i

l co

nfi

ne

co

n i

l ci

toso

l.

La m

em

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na

mit

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nd

ria

le i

nte

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con

tie

ne

du

e d

om

ini

inte

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nn

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i:

Me

mb

ran

a d

eli

mit

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te i

nte

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: so

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la

me

mb

ran

a

mit

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nd

ria

le e

ste

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. P

art

ico

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en

te r

icca

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pro

tein

e

coin

vo

lte

ne

ll’i

mp

ort

o d

i p

rote

ine

mit

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nd

ria

li.

Cre

ste

mit

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ria

li:

si e

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o v

ers

o l

’in

tern

o

de

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rga

ne

llo

.

La m

em

bra

na

de

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ita

nte

in

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a e

le

cre

ste

so

no

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lle

ga

te d

a

sott

ili

con

ne

ssio

ni

–g

iun

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ni

de

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cre

ste

.A

da

tta

to d

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mb

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1)

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

est

ern

a (

1)

E’

form

ata

pe

r il

cir

ca 5

0%

di

lip

idi

(lip

idi si

mil

i a

qu

ell

i d

ell

a m

ag

gio

r

pa

rte

de

lle

alt

re m

em

bra

ne

de

lle

ce

llu

le e

uca

rio

tich

e.

Co

nti

en

e s

olo

il

circ

a 5

% d

ell

a m

ass

a t

ota

le d

i p

rote

ine

de

i

mit

oco

nd

ri.

Le p

rote

ine

più

ab

bo

nd

an

ti s

on

o l

e p

ori

ne

, p

rote

ine

in

teg

rali

ch

e

form

an

o a

mp

i ca

na

li (

2-3

nm

) ci

rco

nd

ati

da

un

a p

ali

zza

ta d

i

fog

lie

tti β βββ

(sim

ilm

en

te a

lla

me

mb

ran

a e

ste

rna

ch

e f

a p

art

e d

ell

a

pa

rete

ce

llu

lare

de

i b

att

eri

Gra

m n

eg

ati

vi)

.

Le p

ori

ne

son

o s

tru

ttu

re d

ina

mic

he

in

gra

do

di

chiu

de

rsi

rev

ers

ibil

me

nte

a s

eco

nd

a d

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e c

on

diz

ion

i d

ell

a c

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ula

.

Qu

an

do

i c

an

ali

de

lle

po

rin

e s

on

o a

pe

rti,

la

me

mb

ran

a e

ste

rna

è

pe

rme

ab

ile

a m

ole

cole

co

n p

eso

mo

leco

lare

fin

o a

50

00

Da

, in

pa

rtic

ola

re a

nch

e a

ll’A

TP

, a

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AD

+e

al

coe

nzi

ma

A,

che

gio

can

o

un

ru

olo

ch

iav

e n

el

me

tab

oli

smo

en

erg

eti

co.

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

est

ern

a (

2)

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

est

ern

a (

2)

Co

nti

en

e d

ive

rsi

en

zim

i q

ua

li l

a N

AD

H/c

ito

cro

mo

b5

oss

ido

-

red

utt

asi

, la

mo

no

am

ina

oss

ida

si e

en

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i co

invo

lti

ne

ll’o

ssid

azi

on

e d

ell

’ad

ren

ali

na

, n

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a d

eg

rad

azi

on

e d

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trip

tofa

no

e n

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’all

un

ga

me

nto

de

gli

aci

di

gra

ssi

(sin

tesi

de

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aci

di

gra

ssi)

.

Co

nti

en

e i

no

ltre

il

pri

nci

pa

le p

ort

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en

tra

ta d

i p

rote

ine

ne

i m

ito

con

dri

, la

«tr

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slo

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of

the

ou

ter

me

mb

ran

e ,

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M”

no

nch

èil

ma

cch

ina

rio

pe

r lo

“so

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g a

nd

ass

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bly

ma

chin

ery

, S

AM

”(m

acc

hin

ari

o p

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mis

tam

en

to e

ass

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bla

gg

io)

e m

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fo

nd

am

en

tali

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r la

fu

sio

ne

e

fiss

ion

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ei

mit

oco

nd

ri.

[Bo

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ert

et

al.

, R

ole

of

mit

och

on

dri

al

inn

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me

mb

ran

e o

rga

niz

ing

syst

em

in

pro

tein

bio

ge

ne

sis

of

the

mit

och

on

dri

al

ou

ter

me

mb

ran

e.

Mo

l B

iol C

ell

. 2

01

2 O

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20

12

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en

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53

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Po

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ori

ne

Pre

sen

ti s

ia n

ell

a m

em

bra

na

est

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a d

ei b

att

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Gra

m-

che

ne

lla

me

mb

ran

a e

ste

rna

de

i

mit

oco

nd

ri

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w.n

cb

i.n

lm.n

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oo

ks/N

BK

989

8/f

igu

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197

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Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

tern

a (

1)

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

tern

a (

1)

Pra

tica

me

nte

pri

va

di

cole

ste

rolo

, h

a u

n e

lev

ato

ra

pp

ort

o l

ipid

i

insa

turi

/lip

idi

satu

ri

Ric

ca d

i u

n l

ipid

e i

nu

sua

le i

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ifo

sfa

tid

il-g

lice

rolo

, d

ett

o a

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e

card

ioli

pin

a.

La c

ard

ioli

pin

a,

che

ha

un

a b

ass

a c

on

cen

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zio

ne

ne

lla

me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

est

ern

a,

con

ta p

er

circ

a i

l 2

0%

de

l

con

ten

uto

to

tale

di

lip

idi

de

lla

me

mb

ran

a i

nte

rna

.

La s

ua

ele

va

ta f

luid

ità

pe

rme

tte

un

a m

ob

ilit

àla

tera

le e

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ata

de

i co

mp

less

i p

rote

ici

coin

vo

lti

ne

la t

rasp

ort

o d

eg

li e

lett

ron

i.

La m

em

bra

na

in

tern

a c

on

tie

ne

più

di

10

0 d

ive

rsi

tip

i d

i

po

lip

ep

tid

i.

Co

nti

en

e u

n a

lto

ra

pp

ort

o p

rote

ine

/lip

idi

(> 3

:1 i

n p

eso

; ci

rca

il

20

% d

el

con

ten

uto

to

tale

di

pro

tein

e d

ei

mit

oco

nd

ri).

Ca

rdio

lip

ina

(1

)C

ard

ioli

pin

a (

1)

La c

ard

ioli

pin

a (

dif

osf

ati

dil

gli

cero

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èu

n l

ipid

e m

olt

o

con

cen

tra

to d

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a m

em

bra

na

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

, m

a

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che

ne

lla

me

mb

ran

a p

lasm

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ca d

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ba

tte

ri,

oss

ia i

n

me

mb

ran

e c

oin

vo

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ne

lla

tra

sdu

zio

ne

di

en

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ia.

La c

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pin

a è

un

“d

op

pio

fosf

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pid

e i

nu

sua

le,

che

con

tie

ne

qu

att

ro c

ate

ne

di

aci

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gra

ssi

e c

he

si

tro

va

pri

nci

pa

lme

nte

ne

lla

me

mb

ran

a

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

.

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em

ed

ica

lbio

che

mis

tryp

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yn

the

sis

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Ca

rdio

lip

ina

(2

)C

ard

ioli

pin

a (

2)

(dif

osf

ati

dil

gli

cero

lo)

(dif

osf

ati

dil

gli

cero

lo)

Ca

rdio

lip

ina

(3

)C

ard

ioli

pin

a (

3)

La c

ard

ioli

pin

imp

ort

an

te p

er

rid

urr

e l

a p

erm

ea

bil

ità

ai

pro

ton

i

da

nd

o c

osì

ori

gin

e a

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rad

ien

te e

lett

roch

imic

o d

i p

roto

ni

fra

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spa

zio

in

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em

bra

na

rio

e l

a m

atr

ice

de

i m

ito

con

dri

.

htt

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w.n

cb

i.n

lm.n

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ks/N

BK

988

5/f

igu

re/A

164

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ob

jecto

nly

Ca

rdio

lip

ina

(4

)C

ard

ioli

pin

a (

4)

I fo

sfo

lip

idi

mit

oco

nd

ria

li s

vo

lgo

no

div

ers

i ru

oli

ne

lla

reg

ola

zio

ne

de

i v

ari

pro

cess

i m

ito

con

dri

ali

che

in

clu

do

no

l’a

po

pto

si,

il t

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ort

o

de

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ele

ttro

ni

e

l’im

po

rta

zio

ne

ve

rso

i

mit

oco

nd

ri d

i p

rote

ine

e l

ipid

i.

(Ha

tch

GM

. C

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bio

log

y o

f ca

rdia

c

mit

och

on

dri

al p

ho

sph

olip

ids.

Bio

che

m C

ell

Bio

l. 8

2:

99

-11

2,

20

04

).

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

tern

a (

2)

Me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

tern

a (

2)

E’

la m

em

bra

na

sp

eci

ali

zza

ta p

er

la t

rasd

uzi

on

e d

i e

ne

rgia

ed

è

imp

erm

ea

bil

e a

qu

asi

tu

tti

i p

icco

li i

on

i.

Vi

si t

rov

an

o t

re t

ipi

pri

nci

pa

li d

i co

mp

less

i p

rote

ici:

Co

mp

on

en

ti d

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a c

ate

na

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tra

spo

rto

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ele

ttro

ni

(ca

ten

a

resp

ira

tori

a):

co

mp

less

i I,

II,

III

e I

V.

L’A

TP

sin

tasi

AT

P s

inta

si

Pro

tein

e d

i tr

asp

ort

o s

pe

cifi

che

ch

e m

ed

ian

o i

l tr

asp

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o d

i

me

tab

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ti v

ers

o e

al

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fuo

ri d

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a m

atr

ice

mit

oco

nd

ria

le.

L’a

rch

ite

ttu

ra e

la

gra

nd

e f

luid

ità

de

lla

me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

inte

rna

fa

cili

tan

o l

e i

nte

razi

on

i tr

a i

co

mp

on

en

ti r

ich

iest

a p

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la

pro

du

zio

ne

di

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P e

in

pa

rtic

ola

re l

a d

iffu

sio

ne

la

tera

le d

i p

icco

le

pro

tein

e c

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vo

lte

ne

l tr

asp

ort

o d

i e

lett

ron

id

ell

a c

ate

na

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tra

spo

rto

de

gli

ele

ttro

ni.

Le m

em

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ne

mit

oco

nd

ria

li d

ivid

on

o i

mit

oco

nd

ri

in d

ue

co

mp

art

ime

nti

pie

ni

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flu

ido

Ma

tric

e:

Co

nsi

ste

nza

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ge

l, d

ovu

ta a

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leva

ta c

on

cen

tra

zio

ne

di

pro

tein

e i

dro

solu

bil

i (<

50

0 m

g/m

l).

Co

nti

en

e d

ive

rsi

en

zim

i, in

pa

rtic

ola

re t

utt

i tr

an

ne

un

o*

di

qu

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i ch

e c

ata

lizz

an

o i

va

ri p

ass

i d

el

cicl

o d

eg

li a

cid

i

tric

arb

oss

ilic

i (c

iclo

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Kre

bs,

cic

lo d

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’aci

do

cit

rico

)

Co

nti

en

e r

ibo

som

i e

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recc

hie

mo

leco

le d

i D

NA

a d

op

pio

fila

me

nto

, d

i so

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cir

cola

ri.

Il D

NA

mit

oco

nd

ria

le c

od

ific

a p

er

un

pic

colo

di

pro

tein

e (

circ

a 1

3 n

ell

’uo

mo

) co

invo

lte

ne

l tr

asp

ort

o

de

gli

ele

ttro

ni

ne

lle

cre

ste

mit

oco

nd

ria

li,

pe

r d

ue

RN

A

rib

oso

mia

li e

pe

r u

na

ve

nti

na

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tRN

A.

*Su

ccin

ato

de

idro

ge

na

si,

pre

sen

te s

ul

ve

rsa

nte

de

lla

me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

inte

rna

riv

olt

o v

ers

o l

a m

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ice

Sp

azi

o i

nte

rme

mb

ran

eS

pa

zio

in

term

em

bra

ne

Pro

tein

e c

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vo

lte

ne

lla

mo

rte

ce

llu

lare

p

rog

ram

ma

ta (

ap

op

tosi

).

MA

TR

ICE

& M

EM

BR

AN

A M

ITO

CO

ND

RIA

LE I

NT

ER

NA

MA

TR

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& M

EM

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A M

ITO

CO

ND

RIA

LE I

NT

ER

NA

Re

azi

on

i ch

e c

ata

lizz

an

o l

’oss

ida

zio

ne

de

l p

iru

va

to e

de

gli

aci

di

gra

ssi

a C

O2

e H

2O

.

Sin

tesi

ad

ess

e a

cco

pp

iata

di

AT

P a

pa

rtir

e d

a A

DP

+

Pi.

DN

A M

ITO

CO

ND

RIA

LE

Mit

oco

nd

ri

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folio

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g/

DN

A

DN

A

mit

oco

nd

ria

le (

1)

mit

oco

nd

ria

le (

1)

Ma

pp

a d

el

DN

A

mit

oco

nd

ria

le u

ma

no

(mtD

NA

) ch

e i

llu

stra

i l

oci

do

ve

po

sso

no

ave

re l

uo

go

mu

tazi

on

i ch

e p

ort

an

o a

cito

pa

tie

.

Le l

ett

ere

sin

go

le s

on

o l

e

ab

bre

via

zio

ni

con

ve

nzi

on

ali

ad

un

a l

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era

de

gli

am

ino

aci

di.

ND

: N

AD

H d

eid

rog

en

asi

CO

: ci

tocr

om

o o

ssid

asi

12

S e

16

S:

RN

As

rib

oso

ma

li

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K2

17

78

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ure

/A3

44

2/?

rep

ort

=o

bje

cto

nly

DN

A m

ito

con

dri

ale

(2

)D

NA

mit

oco

nd

ria

le (

2)

La c

ate

na

re

spir

ato

ria

mit

oco

nd

ria

le.

Le s

ub

un

ità

cod

ific

ate

da

l D

NA

-

nu

cle

are

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no

in

ro

sso

, m

en

tre

le

su

bu

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àco

dif

ica

te d

al

mtD

NA

so

no

in

po

rpo

ra.

I p

roto

ni

(H+)

son

o p

om

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ti d

all

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ice

ve

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sp

azi

o

inte

rme

mb

ran

oso

att

rave

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i c

om

ple

ssi

I, I

II e

IV

. E

ssi

rito

rna

no

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la

ma

tric

e a

ttra

ve

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il

com

ple

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V (

AT

P s

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si)

con

la

co

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mit

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te

pro

du

zio

ne

di A

TP

. Il

cit

ocr

om

o c

(Cy

t c)

èu

na

pro

tein

a d

i tr

asf

eri

me

nto

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ele

ttro

ni

cod

ific

ata

da

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NA

nu

cle

are

.

ND

: N

AD

H d

eid

rog

en

asi

SD

H:

succ

ina

to d

eid

rog

en

asi

CO

X:

cito

cro

mo

oss

ida

si

A6

e A

8:

sub

un

ità

de

l co

mp

less

o V

de

ll’A

TP

sin

tasi

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

N

BK

22

00

5/f

igu

re/A

34

36

/

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

269

24

/fig

ure

/A26

06

/?re

po

rt=

ob

jecto

nly

Fis

sio

ne

e f

usi

on

e d

ei

mit

oco

nd

riT

re g

rup

pi

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rea

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ni

Tre

gru

pp

i d

i re

azi

on

i

in r

eg

ion

i d

isti

nte

de

i m

ito

con

dri

(1

)in

re

gio

ni

dis

tin

te d

ei

mit

oco

nd

ri (

1)

MA

TR

ICE

(in

sie

me

a p

rote

ine

de

lla

me

mb

ran

a

mit

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nd

ria

le i

nte

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riv

olt

e v

ers

o l

a

ma

tric

e):

Oss

ida

zio

ne

de

l p

iru

va

to e

de

gli

aci

di

gra

ssi

a C

O2

Rid

uzi

on

e d

ei

coe

nzi

mi

NA

D+

e F

AD

a N

AD

H e

FA

DH

2

Tre

gru

pp

i d

i re

azi

on

iT

re g

rup

pi

di

rea

zio

ni

in r

eg

ion

i d

isti

nte

de

i m

ito

con

dri

(2

)in

re

gio

ni

dis

tin

te d

ei

mit

oco

nd

ri (

2)

ME

MB

RA

NA

MIT

OC

ON

DR

IALE

IN

TE

RN

A:

Tra

spo

rto

di

ele

ttro

ni

da

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AD

H e

da

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AD

H2

all

’O2

Acc

op

pia

to a

lla

cre

azi

on

e d

i F

OR

ZA

PR

OT

ON

-

MO

TR

ICE

(gra

die

nte

pro

ton

ico

) a

ttra

ve

rso

la

me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

tern

a.

CO

MP

LES

SO

F0F

1S

ULL

A M

EM

BR

AN

A I

NT

ER

NA

:

Uti

lizz

azi

on

e d

ell

’en

erg

ia a

ccu

mu

lata

ne

l

gra

die

nte

pro

ton

ico

pe

r la

sin

tesi

de

ll’A

TP

.

IMP

OR

TA

ZIO

NE

DE

LLE

PR

OT

EIN

E

NE

LLA

MA

TR

ICE

Mit

oco

nd

ri

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

989

6/f

igu

re/A

163

3/

Imp

ort

azi

on

e d

i p

rote

ine

ne

i m

ito

con

dri

Le p

rote

ine

so

no

in

dir

izza

te a

i m

ito

con

dri

me

dia

nte

un

a p

rese

qu

en

za N

-te

rmin

ale

ch

e

con

tie

ne

am

ino

aci

di

cari

chi

po

siti

va

me

nte

. Le

pro

tein

e s

on

o m

an

ten

ute

in

un

o s

tato

pa

rzia

lme

nte

no

n r

ipie

ga

to m

ed

ian

te

ass

oci

azi

on

e c

on

un

a H

sp 7

0 c

ito

soli

ca e

so

no

rico

no

sciu

te d

a u

n r

ece

tto

re s

ull

a s

up

erf

icie

de

i

mit

oco

nd

ri.

Le

ca

ten

e p

oli

pe

pti

dic

he

no

n

rip

ieg

ate

so

no

all

ora

tra

slo

cate

att

rave

rso

un

com

ple

sso

To

m n

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a m

em

bra

na

mit

oco

nd

ria

le

est

ern

a (

“ou

ter

mit

och

on

dri

al

me

mb

ran

e”)

e

tra

sfe

rite

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com

ple

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Tim

ne

lla

me

mb

ran

a

inte

rna

(“i

nn

er

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mb

ran

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. La

co

mp

on

en

te d

i

vo

lta

gg

io d

el

gra

die

nte

ele

ttro

chim

ico

è

ne

cess

ari

a p

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il t

rasl

oca

me

nto

att

rave

rso

la

me

mb

ran

a m

ito

con

dri

ale

in

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a.

La p

re-

seq

ue

nza

vie

ne

sci

ssa

da

un

a p

rote

asi

de

lla

ma

tric

e,

e u

na

Hsp

70

mit

oco

nd

ria

le s

i le

ga

all

a

cate

na

po

lip

ep

tid

ica

ma

n m

an

o e

ssa

att

rave

rsa

la m

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bra

ne

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

,

pro

vo

can

do

un

’ult

eri

ore

tra

slo

cazi

on

e.

A

qu

est

o p

un

to u

na

Hsp

60

mit

oco

nd

ria

le f

aci

lita

il r

ipie

ga

me

nto

de

l po

lip

ep

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e i

mp

ort

ato

all

’in

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o d

ell

a m

atr

ice

.

htt

p:/

/ww

w.c

nrs

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.fr/

cgm

/du

jard

in/i

ma

ge

s/b

g_

imp

ort

.jp

g

ME

TA

BO

LIS

MO

Mit

oco

nd

ri

(1)

EN

TR

AT

A D

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PIR

UV

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O N

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A

MA

TR

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E D

EC

AR

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SS

ILA

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NE

Me

tab

oli

smo

ne

i m

ito

con

dri

MO

VIM

EN

TO

DE

L P

IRU

VA

TO

DA

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ITO

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LM

OV

IME

NT

O D

EL

PIR

UV

AT

O D

AL

CIT

OS

OL

VE

RS

O L

A M

AT

RIC

E M

ITO

CO

ND

RIA

LE (

1)

VE

RS

O L

A M

AT

RIC

E M

ITO

CO

ND

RIA

LE (

1)

Il p

iru

va

tofo

rma

to n

el

cito

sol

att

rave

rsa

la

me

mb

ran

am

ito

con

dri

ale

est

ern

a

att

rav

ers

o l

e p

ori

ne

e l

a m

em

bra

na

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

me

dia

nte

sim

po

rto

con

un

pro

ton

e [

Be

cke

r, A

lbe

rts]

(a

nti

po

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co

n u

n g

rup

po

id

ross

ile

; C

oo

pe

r)

(??

) e

ra

gg

iun

ge

la

ma

tric

e.

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K9

88

5/f

igu

re/A

16

50

/

Co-t

rasport

o d

el

piruvato

o c

arr

ier

specific

o?

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p:/

/ww

w.m

ed

icin

e.u

iow

a.e

du

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che

m/l

ab

s/ta

ylo

r/

Il p

iru

va

to d

iffo

nd

e p

ass

iva

me

nte

att

rave

rso

i p

ori

ne

lla

me

mb

ran

a

mit

oco

nd

ria

le e

ste

rna

(O

MM

) m

a r

ich

ied

e i

l tr

an

sito

att

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ers

o i

l

«m

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cho

nd

ria

l p

yru

va

te c

arr

ier»

(MP

C)

pe

r a

ttra

ve

rsa

re l

a m

em

bra

na

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

e r

ag

giu

ng

ere

la

ma

tric

e m

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con

dri

ale

.

MO

VIM

EN

TO

DE

L P

IRU

VA

TO

DA

L C

ITO

SO

LM

OV

IME

NT

O D

EL

PIR

UV

AT

O D

AL

CIT

OS

OL

VE

RS

O L

A M

AT

RIC

E M

ITO

CO

ND

RIA

LE (

2)

VE

RS

O L

A M

AT

RIC

E M

ITO

CO

ND

RIA

LE (

2)

Il c

om

ple

sso

de

lla

pir

uv

ato

de

idro

ge

na

siIl

co

mp

less

o d

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a p

iru

va

to d

eid

rog

en

asi

Le m

ole

cole

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pir

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ato

pro

do

tte

ne

lla

gli

coli

si s

on

o t

rasp

ort

ate

att

rav

ers

o l

a m

em

bra

na

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

ve

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la

ma

tric

e,

do

ve

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ng

on

o d

eca

rbo

ssil

ate

pe

r fo

rma

re g

rup

pi

ace

tile

, co

n 2

ato

mi

di

carb

on

o(-

CH

3C

OO

2).

Il g

rup

po

ace

tile

fo

rma

in

se

gu

ito

un

co

mp

less

o c

on

il

coe

nzi

ma

A p

er

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are

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til-

Co

A:

Pir

uva

to

+

HS

-Co

A

+ N

AD

+ �

ace

til

Co

A +

CO

2+

NA

DH

+ H

+

La d

eca

rbo

ssil

azi

on

e d

el

pir

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to e

d i

l tr

asf

eri

me

nto

de

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po

ace

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al

Co

A s

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o c

ata

lizz

ati

da

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mp

less

o m

ult

ien

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ati

co g

iga

nte

de

lla

pir

uv

ato

de

idro

ge

na

si n

ell

a m

atr

ice

mit

oco

nd

ria

le.

1 a

tom

o d

i ca

rbo

no

2 a

tom

i d

i ca

rbo

no

3 a

tom

i d

i ca

rbo

no

Oss

ida

zio

ne

de

l p

iru

va

to a

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ceti

lco

en

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a A

e C

O2

(ma

tric

e m

ito

con

dri

ale

)

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

268

82

/fig

ure

/A30

1/?

repo

rt=

ob

jecto

nly

De

carb

oss

ila

zio

ne

oss

ida

tiv

a d

el

pir

uv

ato

De

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oss

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ne

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ida

tiv

a d

el

pir

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ato

(ma

tric

e m

ito

con

dri

ale

)(m

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ice

mit

oco

nd

ria

le)

Il p

iru

va

to v

ien

e c

on

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rtit

o i

n C

O2

(de

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ila

to)

e i

n a

ceti

lCo

A,

in u

n p

roce

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ch

e p

rod

uce

an

che

un

a m

ole

cola

di

NA

DH

.

Il c

oe

nzi

ma

A(C

oA

-SH

) é

un

tra

spo

rta

tore

ge

ne

rale

di

gru

pp

i

aci

lici

att

iva

tiin

un

a g

ran

de

va

rie

tàd

i re

azi

on

i.

Leg

am

e t

ioe

ste

rico

ad

alt

a e

ne

rgia

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K2

83

40

/fig

ure

/A3

2/

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K2

24

27

/

L’id

roli

si d

i u

n l

eg

am

e t

ioe

ste

rico

ril

asc

ia m

olt

o p

iùe

ne

rgia

de

ll’i

dro

lisi

di

un

le

ga

me

est

eri

co.

Ad

ese

mp

io,

il ∆

G°′

pe

r l’

idro

lisi

de

l su

ccin

il C

oA

(ci

clo

di

Kre

bs)

èd

i ci

rca

-8

kca

l mo

l-1

(-3

3.5

kJ

mo

l-1

), p

ara

go

na

bil

e a

qu

ell

o d

ell

’A

TP

(-7

.3 k

cal

mo

l-1

, o

-3

0.5

kJ

mo

l-1

).

De

carb

oss

ila

zio

ne

de

l p

iru

va

to:

coll

eg

am

en

to

De

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oss

ila

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ne

de

l p

iru

va

to:

coll

eg

am

en

to

tra

la

gli

coli

si e

il

cicl

o d

i K

reb

str

a l

a g

lico

lisi

e i

l ci

clo

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Kre

bs

Ne

lla

de

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oss

ila

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ne

irre

ve

rsib

ile

de

l p

iru

va

to

vie

ne

ril

asc

iato

CO

2e

so

no

catt

ura

ti d

al

NA

D e

lett

ron

i

ad

alt

o p

ote

nzi

ale

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tra

sfe

rim

en

to.

La r

ea

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ne

de

lla

pir

uva

to

de

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ge

na

si h

a m

olt

i

asp

ett

i in

co

mu

ne

co

n i

l

cicl

o d

i K

reb

s st

ess

o.

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Fu

nzi

on

i d

el

cicl

o d

i K

reb

s

Pe

rme

tte

all

a c

ell

ula

di

oss

ida

re i

pro

do

tti

de

l ca

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oli

smo

de

gli

zu

cch

eri

(G

LIC

OLI

SI)

, d

ei

lip

idi

e d

ell

e p

rote

ine

.

I p

rod

ott

i so

no

CO

2,

tra

spo

rta

tori

te

mp

ora

ne

i d

i e

lett

ron

i

rid

ott

i e

fo

sfa

to a

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en

erg

ia (

in G

TP

o A

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).

Div

ers

e r

ea

zio

ni

di

qu

est

o c

iclo

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no

in

olt

re u

tili

zza

te i

n

pro

cess

i q

ua

le l

a g

luco

ne

og

en

esi

(si

nte

si d

el

glu

cosi

o)

e i

n

pro

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i a

na

bo

lici

co

invo

lti

ne

l m

eta

bo

lism

o d

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’azo

to.

Cic

lo d

i K

reb

s, d

eg

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cid

i tr

ica

rbo

ssil

ici

o d

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Cic

lo d

i K

reb

s, d

eg

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i tr

ica

rbo

ssil

ici

o d

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’’ aci

do

cit

rico

aci

do

cit

rico

I p

rod

ott

i si

gn

ific

ati

vi

de

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clo

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Kre

bs

I p

rod

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i si

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de

l ci

clo

di

Kre

bs

Co

nse

gn

a e

lett

ron

i

all

a c

ate

na

resp

ira

tori

a s

ull

a

m.m

. in

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a

Dif

fon

de

via

da

lla

cell

ula

Co

nse

gn

a e

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i

all

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na

resp

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tori

a s

ull

a

m.m

. in

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a

Pia

nte

(G

TP

:

anim

ali

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

216

24

/fig

ure

/A43

5

6/?

repo

rt=

ob

jecto

nly

Il c

iclo

de

ll’a

cid

o c

itri

co i

n

cui

gru

pp

i a

ceti

lici

tra

sfe

riti

da

l a

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l C

oA

so

no

oss

ida

ti

a C

O2

htt

p:/

/ww

w.u

ic.e

du

/cla

sse

s/b

ios/

bio

s10

0/l

ect

ure

s/0

9_

15

_ci

tric

_a

cid

_cy

cle

-L.j

pg

Pe

rch

èn

ell

e o

ssid

azi

on

i si

fo

rma

no

du

e

tip

i d

i co

en

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i ri

do

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(NA

DH

, F

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H2)?

-1

Qu

an

do

la

rim

ozi

on

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i

ele

ttro

ni

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ne

fa

tta

da

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le

ga

me

fra

Ca

rbo

nio

e

Oss

ige

no

su

lla

ste

ssa

mo

leco

la,

o d

a u

n l

eg

am

e

fra

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ato

mo

di

Ca

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e u

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tom

o d

i Z

olf

o t

ra

du

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ole

cole

co

lle

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te,

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lib

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ta u

na

qu

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tità

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en

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ia

suff

icie

nte

pe

r tr

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eri

re

gli

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ttro

ni

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NA

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in

mo

do

ese

rgo

nic

o.

Si

form

a u

n g

rup

po

C =

O.

Be

cke

r, 2

01

4

Oss

ida

zio

ne

di

leg

am

e C

− −−−O

Pe

rch

èn

ell

e o

ssid

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on

i si

fo

rma

no

du

e t

ipi

di

coe

nzi

mi

rid

ott

i (N

AD

H,

FA

DH

2)?

-2

Oss

ida

zio

ne

di

leg

am

e C

− −−−O

Pe

rch

èn

ell

e o

ssid

azi

on

i si

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rma

no

du

e t

ipi

di

coe

nzi

mi

rid

ott

i (N

AD

H,

FA

DH

2)?

-3

Qu

an

do

i d

ue

ele

ttro

ni

de

riva

no

da

du

e a

tom

i d

i C

arb

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io

ad

iace

nti

, co

n f

orm

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i u

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op

pio

le

ga

me

C =

C,

l’o

ssid

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ibe

ra m

en

o e

ne

rgia

de

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i u

n

leg

am

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Oss

ige

no

ch

e n

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èin

gra

do

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urr

e i

l

NA

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in

mo

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nic

o.

Inve

ce l

’acc

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ore

ed

i e

lett

ron

i in

qu

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a d

eid

rog

en

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un

co

en

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a a

min

ore

en

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il

Fla

vin

ad

en

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inu

sle

oti

de

(F

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).

Il F

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acc

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a d

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ele

ttro

ni

e d

ue

pro

ton

i: f

orm

a r

ido

tta

FA

DH

2.

Pe

rch

èn

ell

e o

ssid

azi

on

i si

fo

rma

no

du

e t

ipi

di

coe

nzi

mi

rid

ott

i (N

AD

H,

FA

DH

2)?

-4

Ese

mp

io d

i re

azi

on

e d

i d

eid

rog

en

azi

on

e c

he

po

rta

all

a

form

azi

on

e d

i F

AD

H2.

Co

me

èp

oss

ibil

e l

a f

orm

azi

on

e d

i G

TP

(AT

P)

ne

l ci

clo

di

Kre

bs?

-1

Il s

ucc

inil

Co

A g

en

era

un

co

mp

ost

o a

d e

lev

ato

po

ten

zia

le d

i

tra

sfe

rim

en

to d

i g

rup

pi

fosf

ato

.

Il s

ucc

inil

Co

A è

un

co

mp

ost

o t

ioe

ste

rico

ric

co d

i e

ne

rgia

: Il

ΔG

°′

ne

cess

ari

o p

er

la s

ua

id

roli

si è

di

circ

a -

8 k

cal

mo

l-1(-

33

.5 k

J m

ol-

1),

pa

rag

on

ab

ile

a q

ue

lla

de

ll’i

dro

lisi

de

ll’A

TP

(-7

.3 k

cal

mo

l-1,

o -

30

.5 k

J m

ol-1

).

Ne

lla

re

azi

on

e c

ata

lizz

ata

da

lla

cit

rato

sin

tasi

, la

sci

ssio

ne

de

l

leg

am

e t

ioe

ste

rico

de

ll’a

ceti

l C

oA

fo

rnis

ce l

’en

erg

ia p

er

la

sin

tesi

de

l ci

tra

to c

on

se

i a

tom

i d

i ca

rbo

no

a p

art

ire

da

ll’o

ssa

loa

ceta

to c

he

ha

qu

att

ro a

tom

i d

i ca

rbo

no

e d

al

fra

mm

en

to a

du

e a

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i d

i ca

rbo

no

le

ga

to a

l C

oA

.

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K2

24

27

/

Co

me

èp

oss

ibil

e l

a f

orm

azi

on

e d

i G

TP

(AT

P)

ne

l ci

clo

di

Kre

bs?

-2

La s

ciss

ion

e d

el

leg

am

e t

ioe

ste

rico

de

l su

ccin

il C

oA

èin

ve

ce a

cco

pp

iata

all

a f

osf

ori

lazi

on

e d

i u

na

pu

rin

a n

ucl

eo

sid

e d

ifo

sfa

to,

di

soli

to G

DP

.

Qu

est

a r

ea

zio

ne

èca

tali

zza

ta d

all

a s

ucc

inil

Co

A s

inte

tasi

(su

ccin

ato

tio

chin

asi

).

Qu

est

o m

ecc

an

ism

o è

un

ch

iaro

ese

mp

io d

i tr

asf

orm

azi

on

e d

i e

ne

rgia

:

l’e

ne

rgia

in

ere

nte

all

a m

ole

cola

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tio

est

ere

vie

ne

tra

sfo

rma

ta i

nu

n

po

ten

zia

le d

i tr

asf

eri

me

nto

di

gru

pp

o f

osf

ato

.

htt

p:/

/ww

w.n

cbi.

nlm

.nih

.go

v/b

oo

ks/

NB

K2

24

27

/

I P

AS

SI

DE

L C

ICLO

DI

KR

EB

S

SE

MIN

AR

IO

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

1.

La c

itra

to s

inta

si f

orm

a c

itra

to a

pa

rtir

e

de

ll’o

ssa

loa

ceta

to e

ace

tilc

oe

nzi

ma

A

Il c

iclo

de

ll’a

cid

o c

itri

co i

niz

ia c

on

la

re

azi

on

e d

i co

nd

en

sazi

on

e d

i

un

’un

ità

con

4 a

tom

i d

i ca

rbo

no

, l’

oss

alo

ace

tato

, co

n u

n’u

nit

àco

n 2

ato

mi

di

carb

on

o,

l’a

ceti

l-C

o A

e H

20

pe

r d

are

cit

rato

(6C

) e

rila

scia

re i

l C

oA

.

La s

ciss

ion

e d

el

leg

am

e t

ioe

ste

re f

orn

isce

l’e

ne

rgia

pe

r la

form

azi

on

e d

el

citr

ato

(6

C)

a p

art

ire

da

ll’o

ssa

loa

cte

tato

(4

C)

e i

l

fra

mm

en

to a

du

e a

tom

i d

i ca

rbo

no

.

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Sem

inar

io

Il g

rup

po

–O

H l

eg

ato

ad

un

ca

rbo

no

in

po

sizi

on

e t

erz

iari

a d

el

citr

ato

no

n

èlo

cali

zza

to i

n m

od

o a

de

gu

ato

pe

r le

oss

ida

zio

ni

de

carb

oss

ila

tiv

e c

he

si

svo

lgo

no

do

po

. L‘

iso

me

rizz

azi

on

e d

el

citr

ato

èsv

olt

a m

ed

ian

te u

n p

ass

o d

i

dis

idra

tazi

on

e s

eg

uit

o d

a u

n’i

dra

tazi

on

e.

Ciò

pro

voca

un

in

ters

cam

bio

fra

un

ato

mo

di

idro

ge

no

e u

n g

rup

po

id

ross

ile

. L’

en

zim

a s

i ch

iam

a a

con

ita

si

pe

rch

èil

cis

-aco

nit

ato

èu

n i

nte

rme

iari

o d

ell

a r

ea

zio

ne

.

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

2.

Il c

itra

to v

ien

e i

som

eri

zza

to i

n i

soci

tra

to

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Pri

ma

de

lle

qu

att

ro r

ea

zio

ni

di

oss

ida

zio

ne

-rid

uzi

on

e d

el

cicl

o,

cata

lizz

ata

da

lla

iso

citr

ato

de

idro

ge

na

si.

L’o

ssid

azi

on

e g

en

era

il

tra

spo

rta

tore

di

ele

ttro

ni

ad

ele

va

to p

ote

nzi

ale

di

tra

sfe

rim

en

to,

NA

DH

, d

el

cicl

o.

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

3.

L’is

oci

tra

to è

oss

ida

to e

de

carb

oss

ila

to i

n α

-

che

tog

luta

rato

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Sem

inar

ioC

iclo

di

Kre

bs

Cic

lo d

i K

reb

s

4.

L’α

-ch

eto

glu

tara

to v

ien

e d

eca

rbo

ssil

ato

oss

ida

tiv

am

en

te a

su

ccin

il c

oe

nzi

ma

A

2a

rea

zio

ne

di

oss

ida

zio

ne

de

carb

oss

ila

tiv

a,

che

so

mig

lia

str

ett

am

en

te a

lla

de

carb

oss

ila

zio

ne

oss

ida

tiv

a d

el

pir

uv

ato

, a

nch

e e

sso

un

α-c

he

toa

cid

o.

En

tra

mb

e l

e r

ea

zio

ni

incl

ud

on

o l

a d

eca

rbo

ssil

azi

on

e d

i u

n α

-ch

eto

aci

do

e l

a

form

azi

on

e s

ucc

ess

iva

di

un

le

ga

me

tio

est

ere

ad

ele

va

to p

ote

nzi

ale

di

tra

sfe

rim

en

to c

on

il

Co

A.

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Sem

inar

io

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

5.

Un

co

mp

ost

o a

d e

lev

ato

po

ten

zia

le d

i tr

asf

eri

me

nto

de

l

gru

pp

o f

osf

ato

vie

ne

ge

ne

rato

da

l S

ucc

inil

Co

en

zim

a A

-[1

]

Il s

ucc

inil

Co

A è

un

co

mp

ost

o t

ioe

ste

re r

icco

di

en

erg

ia.

La s

ciss

ion

e d

el

leg

am

e t

ioe

ste

re d

el

succ

inil

Co

A è

acc

op

pia

ta a

lla

fo

sfo

rila

zio

ne

di

un

pu

rin

a n

ucl

eo

sid

e d

ifo

sfa

to,

di

soli

to G

DP

, ca

tali

zza

ta d

all

a s

ucc

inil

Co

A s

inta

si.

Qu

est

o è

l’u

nic

o p

ass

o d

el

cicl

o d

ell

’aci

do

cit

rico

ch

e f

orn

isce

un

co

mp

ost

o a

d e

lev

ato

po

ten

zia

le d

i tr

asf

eri

me

nto

di

gru

pp

i fo

sfa

to m

ed

ian

te f

osf

ori

lazi

on

e a

liv

ell

o d

i

sub

stra

to.

Alc

un

e s

ucc

inil

Co

A d

ei

ma

mm

ife

ri s

on

o s

pe

cifi

che

pe

r il

GD

P e

alt

re p

er

il A

DP

. Il

gru

pp

o f

osf

ato

de

l G

TP

pu

ò e

sse

re r

ap

ida

me

nte

tra

sfe

rito

all

’AD

P p

er

form

are

AT

Pin

un

a r

ea

zio

ne

ca

tali

zza

ta d

all

a n

ucl

eo

sid

e d

ifo

sfo

chin

asi

.

Sem

inar

io

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

5.

Un

co

mp

ost

o a

d e

lev

ato

po

ten

zia

le d

i tr

asf

eri

me

nto

de

l g

rup

po

fosf

ato

vie

ne

ge

ne

rato

da

l S

ucc

inil

Co

en

zim

a A

-[2

]

Il s

ucc

inil

Co

A h

a u

n’e

lev

ata

en

erg

ia p

ote

nzi

ale

ch

e v

err

àu

tili

zza

ta

pe

r p

ort

are

all

a s

inte

si d

i G

TP

.

Il m

ecc

an

ism

o c

ata

liti

co c

oin

vo

lge

un

in

term

ed

iato

en

zim

a-

succ

inil

fosf

ato

:

Su

ccin

il C

oA

+ P

i +

En

z ⇔

En

z-su

ccin

ilfo

sfa

to +

Co

AS

H

En

z-su

ccin

ilfo

sfa

to E

nz-

fosf

ato

+ s

ucc

ina

to

En

z-fo

sfa

to +

GD

P ⇔

En

z +

GT

P

L’e

nzi

ma

vie

ne

fo

sfo

rila

to n

ell

a p

osi

zio

ne

3 d

i u

n r

esi

du

o d

i is

tid

ina

. Qu

ind

i, v

ien

e c

on

serv

ato

un

le

ga

me

ad

alt

a e

ne

rgia

so

tto

fo

rma

di

GT

PD

evlin

, T

ext

bo

ok B

ioch

em

istr

y,

ed

.

Sem

inar

io

Cic

lo d

i K

reb

sC

iclo

di

Kre

bs

6.

L’o

ssa

loa

cta

to è

rig

en

era

to m

ed

ian

te l

’oss

ida

zio

ne

de

l su

ccin

ato

Le r

ea

zio

ni

di

com

po

sti

a 4

C c

ost

itu

isco

no

lo

sta

dio

fin

ale

de

l ci

clo

: la

rig

en

era

zio

ne

de

ll’o

ssa

loa

ceta

to.

Un

gru

pp

o m

eti

len

ico

(C

H2)

éco

nve

rtit

o i

n u

n g

rup

po

ca

rbo

nil

ico

(C

=O

) in

tre

pa

ssi:

un

’oss

ida

zio

ne

, u

na

id

rata

zio

ne

e u

na

se

con

da

re

azi

on

e d

i

oss

ida

zio

ne

.

Si

rig

en

era

l’o

ssa

loa

ceta

to e

si

est

rae

alt

ra e

ne

rgia

sott

o f

orm

a d

i F

AD

H2

e

NA

DH

.

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Sem

inar

io

Ap

pu

nti

su

llA

pp

un

ti s

ull

’’ oss

ida

zio

ne

de

l su

ccin

ato

oss

ida

zio

ne

de

l su

ccin

ato

Il s

ucc

ina

to è

oss

ida

to a

fu

ma

rato

da

lla

su

ccin

ato

de

idro

ge

na

si.

L’a

cce

tto

re d

i id

rog

en

o è

il F

AD

inv

ece

ch

e i

l N

AD

+ch

e v

ien

e u

sato

ne

lle

alt

re t

re r

ea

zio

ni

di

oss

ido

-re

du

zio

ne

de

l ci

clo

.

Ne

lla

su

ccin

ato

de

idro

ge

na

si l

’an

ell

o i

soa

llo

xazi

nic

o d

el

FA

D è

leg

ato

co

va

len

tem

en

te a

lla

ca

ten

a l

ate

rale

di

un

’ist

idin

a

de

ll’e

nzi

ma

(E

-FA

D)

Il F

AD

èl’

acc

ett

ore

de

ll’i

dro

ge

no

in

qu

est

a r

ea

zio

ne

in

qu

an

to l

e

mo

dif

ica

zio

ni

di

en

erg

ia l

ibe

ra s

on

o i

nsu

ffic

ien

ti p

er

rid

urr

e i

l

NA

D+

.

Il F

AD

èq

ua

si s

em

pre

l’a

cce

tto

re d

i e

lett

ron

i n

ell

e o

ssid

azi

on

i

che

rim

uo

vo

no

du

e a

tom

i d

i id

rog

en

o d

a u

n s

ub

stra

to.

htt

p:/

/ww

w.n

cb

i.n

lm.n

ih.g

ov/b

oo

ks/N

BK

224

27

/

Sem

inar

io

Oss

ida

zio

ne

de

l su

ccin

ato

a f

um

ara

toO

ssid

azi

on

e a

prt

ico

lare

pe

rch

èi

du

e e

lett

ron

i d

eri

va

no

no

n d

a u

n

leg

am

e s

ing

olo

Ca

rbo

no

-Oss

ige

no

(ch

e p

ort

a a

lla

fo

rma

zio

ne

di

un

gru

pp

o C

=O

), m

a d

a d

ue

ato

mi

di

carb

on

o a

da

ice

nti

, p

ort

an

do

all

a

form

azi

on

e d

i u

n l

eg

am

e d

op

pio

(C

=C

).

L’o

ssid

azi

on

e d

i u

n l

eg

am

e C

−C

lib

era

me

no

en

erg

ia

de

ll’o

ssid

azi

on

e d

i u

n l

eg

am

e C

−O

, n

on

ab

ba

sta

nza

da

pe

rme

tte

re

il t

rasf

eri

me

nto

di

ele

ttro

ni

al

NA

D+

in m

od

o e

serg

on

ico

.

Pe

rciò

, l’

acc

ett

ore

di

ele

ttro

ni

di

qu

est

a d

eid

rog

en

azi

on

e n

on

èil

NA

D+,

ma

un

co

en

zim

a a

min

ore

en

erg

ia,

il F

lav

ina

Ad

en

ina

Din

ucl

eo

tid

e (

FA

D).

Il F

AD

acc

ett

a d

ue

ele

ttro

ni e

du

e p

roto

ni

pe

r cu

i la

fo

rma

rid

ott

a è

FA

DH

2.

Sem

inar

io

Su

ccin

ato

de

idro

ge

na

siS

ucc

ina

to d

eid

rog

en

asi

E’

un

a p

rote

ina

ch

e c

on

tie

ne

tre

dif

fere

nti

tip

i d

i ce

ntr

i fe

rro

-zo

lfo

(Fe

-S).

Div

ers

am

en

te d

ag

li a

ltri

en

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i d

el

cicl

o d

ell

’aci

do

cit

rico

ch

e s

on

o

pro

tein

e s

olu

bil

i n

ell

a m

atr

ice

la

SD

H è

inse

rita

ne

lla

me

mb

ran

a

mit

oco

nd

ria

le i

nte

rna

.

Di

fatt

o,

èa

sso

cia

ta d

ire

tta

me

nte

all

a c

ate

na

di

tra

spo

rto

de

gli

ele

ttro

ni,

il

coll

eg

am

en

to t

ra i

l ci

clo

de

ll’a

cid

o c

itri

co e

la

form

azi

on

e d

i A

TP

.

IL F

AD

H2

form

ato

da

ll’o

ssid

azi

on

e d

el

succ

ina

to n

on

si

dis

soci

a

da

ll’e

nzi

ma

, a

l co

ntr

ari

o d

el

NA

DH

pro

do

tto

in

alt

re r

ea

zio

ni

di

oss

ido

-rid

uzi

on

e.

Inv

ece

, d

ue

ele

ttro

ni

son

o t

rasf

eri

to d

al

FA

DH

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re l

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to d

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ni

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ll’o

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L’o

ssig

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cola

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te i

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zio

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