Controllo respiratorio • Processo che impedisce ad un organismo



Download 164.56 Kb.
Pdf ko'rish
Sana11.02.2020
Hajmi164.56 Kb.

Controllo respiratorio

• Processo che impedisce ad un organismo 

di ossidare substrati in modo incontrollato

• L’accoppiamento delle reazioni eso- endo-

ergoniche ci fornisce la prova 

dell’esistenza di un meccanismo di 

controllo biologico

della velocità con cui 

possono avvenire i 

processi ossidativi 


Rapporto P:O e Controllo 

respiratorio

• Il rapporto P:O è una 

misura


del numero di composti 

fosforilati ad alta energia ( quanto ATP) sintetizzati 

per ogni atomo di O consumato e per ogni molecola 

di H


2

O prodotta

• Oppure si può definire il 

rapporto P/O

come:

Valore del 



rapporto tra molecole di ATP prodotte per 

ciascuna coppia di elettroni trasferiti

dai substrati 

ridotti all’ossigeno molecolare nella catena 

respiratoria



Rapporto P:O e Controllo 

respiratorio

• Il “controllo respiratorio” rappresenta 

quindi la 



dipendenza del consumo di O

2

del 

mitocondrio dalla disponibilità di ADP

• In condizioni normali i processi di 

fosforilazione (sintesi di ATP) e 

ossidazione (dei substrati) sono 

strettamente accoppiati:

• Substrati ossidatielettroni trasportati 

ossigeno consumato

solo


quando c’è

richiesta di ATP

• Nei 

mitocondri a riposo

: velocità di 

consumo di O

2

è bassa



Patologie legate a carenze di nutrienti 

coinvolti nella fosforilazione ossidativa

• Carenza di ferro

• Carenza di Coenzima Q

• Carenza di rame


Accumulo di lattato e carenza di 

Coenzima Q

• L’accumulo di lattato ( derivante dal 

metabolismo anaerobico del glucosio) nel liquido 

cerebrospinale suggerisce un difetto nel 

metabolismo ossidativo mitocondriale

• Debolezza muscolare grave o encefalopatia si 

manifestano nelle 



miopatie mitocondriali

e sono 


dovute a 

difetti nel trasporto di elettroni

• Studi su tessuto muscolare isolato hanno 

rivelato un 

difetto nel Coenzima Q

, importante 

trasportatore di elettroni tra i complessi I, II, III


Carenza di Rame e citocromi

• Carenza di Cu può compromettere la 

sintesi di ATP in quanto inibisce la 

reazione terminale della catena di 

trasporto degli elettroni

• Può indurre 



cardiomiopatia

dovuta a 



inadeguata quantità di citocromo c 

ossidasi



altri cupro – enzimi

coinvolti 

nella catena respiratoria e nella sintesi 

dell’eme


……Tornando al “controllo respiratorio” e alla dipendenza 

del consumo di O2 del mitocondrio dalla disponibilità di ADP

• Aumento di ADP

 entra nei mitocondri 

 stimola ATP sintasi

• Deplezione di ADP

 inibita sintesi di 

ATP


Mitocondri 

“disaccoppiati”

• Perdita dell’integrita’ strutturale della 

membrana mitocondriale interna

• I protoni possono “diffondere” attraverso la 

membrana senza sintesi di ATP

• Perdita del controllo respiratorio e 

diminuzione del rapporto P:O


Disaccoppianti

• Se invece

i mitocondri vengono in contatto 

con specie che veicolano



H

+

dentro ai 

mitocondri

, superando l’impermeabilità

della membrana stessa, 

questi “agenti”



dissipano il gradiente protonico 

necessario per la sintesi dell’ATP

• Queste specie sono dette

“ agenti 

disaccoppianti”


• Il 

disaccoppiamento

del sistema agisce 

come 

stimolo della respirazione 

mitocondriale

• Il sistema tenta, inutilmente, di ripristinare 

il gradiente protonico

• Aumenta ossidazione substrati

• Pompa sempre più protoni fuori della 

matrice


2,4 dinitrofenolo

• Accetta protoni

• Essendo idrofobico passa attraverso la 

membrana mitocondriale interna

• Nella matrice il pH più basico induce il 

rilascio dei protoni



• Avvelenamento da DNF

• Drastico aumento del consumo di 

ossigeno e nutrienti e quasi tutta 

l’energia metabolica è dissipata sotto 

forma di calore

• Le cellule muoiono per l’elevata 

temperatura e la mancanza di ATP


Proteine 

disaccoppianti:



UCP

UCP

Proteine disaccoppianti (UCP)

• Una parte del consumo metabolico basale 

è dovuto alle UCP della membrana 

mitocondriale interna

• UCP1 (termogenina) nel tessuto adiposo 

bruno


• UCP2 ubiquitario

• UCP3 nel muscolo scheletrico

• UCP4 e UCP5 nel cervello


UCP3

• [UCP3] < nel muscolo dei soggetti 

regolarmente allenati rispetto ai sedentari

• A parità di attività fisica il soggetto 

sedentario consuma più substrati 

energetici

• Nei soggetti allenati ciò indica che c’è

un’ottimizzazione dei sistemi ossidativi con 

minor dispersione di calore


UCP3

• Studi recenti hanno inoltre evidenziato che 



durante esercizio acuto:

• [UCP3] > ma con funzione di trasportatore

di acidi grassi dal mitocondrio al 

citoplasma

• I sistemi ossidativi non sono alla max 

efficienza e si avrebbe accumulo di tali



molecole

Download 164.56 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2020
ma'muriyatiga murojaat qiling

    Bosh sahifa
davlat universiteti
ta’lim vazirligi
O’zbekiston respublikasi
maxsus ta’lim
zbekiston respublikasi
axborot texnologiyalari
o’rta maxsus
davlat pedagogika
guruh talabasi
nomidagi toshkent
pedagogika instituti
texnologiyalari universiteti
toshkent axborot
xorazmiy nomidagi
rivojlantirish vazirligi
haqida tushuncha
samarqand davlat
toshkent davlat
navoiy nomidagi
nomidagi samarqand
ta’limi vazirligi
vazirligi toshkent
Toshkent davlat
matematika fakulteti
tashkil etish
Darsning maqsadi
kommunikatsiyalarini rivojlantirish
Ўзбекистон республикаси
Alisher navoiy
bilan ishlash
fanining predmeti
Nizomiy nomidagi
pedagogika universiteti
таълим вазирлиги
vazirligi muhammad
fizika matematika
maxsus ta'lim
fanlar fakulteti
sinflar uchun
universiteti fizika
o’rta ta’lim
ta'lim vazirligi
Toshkent axborot
махсус таълим
haqida umumiy
Referat mavzu
ishlab chiqarish
tibbiyot akademiyasi
pedagogika fakulteti
umumiy o’rta
Samarqand davlat