(versione pdf) - SPORT e BILANCIO REDOX - Dieta della salute

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Nella membrana interna è disposto il complesso proteico della catena respiratoria, in grado di utilizzare l'energia redox che arriva dal ciclo di Krebs sotto forma di NADH e FADH2, in un gradiente protonico tra matrice e spazio intermembrana. Il complesso I è in grado di ricevere gli elettroni che arrivano dal NADH, il complesso II gli elettroni che arrivano dal FADH2. Attraverso una piccola molecola, il coenzima Q, questi elettroni sono trasferiti al complesso III e quindi al complesso IV che gli scarica all'ultimo e più potente ossidante, l'ossigeno, che si trasforma in acqua. Questa cascata ossidoriduttiva è in grado, a livello dei complessi I, III e IV, di generare una forza che sposta protoni dalla matrice alla camera mitocondriale esterna. Il potenziale elettrico così generato può annullarsi attraverso il passaggio dei protoni dal complesso F0-F1 presente anch'esso nella membrana interna. Il complesso F0-F1 è detto particella elementare e tutta la membrana interna ne è tappezzata. F0 è un canale costituito da 5-6 proteine, a forma di stelo, che attraversa la membrana e trasportare i protoni alla frazione F1. Questa è un complesso di almeno 6 proteine 3
presenti in più copie, in grado di accoppiare il passaggio dei protoni alla sintesi di ATP. In forza del passaggio di protoni attraverso F1-F0, i quali tendono a ripristinare l’equilibrio elettrico, osmotico e di pH, si genera una forza in grado di produrre lavoro e sfruttato dalla ATP sintetasi (F1) nella fosforilazione dell'ADP + Pi in ATP. Questo processo è detto fosforilazione ossidativa. Quasi tutto l’O2 che respiriamo serve in pratica per la respirazione mitocondriale (respirazione vera) e l’O2 non serve ad altro che come collettore di elettroni, trasformandosi in H2O. Tutte le calorie che introduciamo nel nostro organismo (glucidi, lipidi, in parte i protidi) servono al alimentare il ciclo di Krebs (come acetato) e quindi la catena respiratoria (come NADH e FADH2) in vista della produzione di ATP, vera moneta energetica di tutto l’organismo. Tutte le reazioni chimiche non spontanee sono rese termodinamicamente possibili grazie all'idrolisi dell'ATP (sintesi proteica, di DNA o RNA, gluconeogenesi, glicogenosintesi, contrazione muscolare, trasporto attivo, trasmissione dell'impulso nervoso…) Tutte queste operazioni così importanti si compiono nei mitocondri, la cui struttura assomiglia così tanto a quella dei batteri (DNA circolare, ribosomi…) che l’ipotesi più accreditata li vede come batteri simbionti, inglobati dalla cellula "eucariota" primordiale miliardi di anni fa, acquisendo in tal modo il carattere aerobio, vantaggio selettivo enorme, ma che ha finito per far perdere a questi batteri-mitocondri parte della loro autonomia. 4
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