721 matches
-
enzimele necesare desfășurării acestui proces: piruvat dehidrogenaza, enzimele ciclului Krebs, enzimele necesare oxidării acizilor grași și enzimele implicate în transportul de electroni și în fosforilarea oxidativă. Mitocondria reprezintă astfel „uzina energetică” a organismului. Deoarece, după cum am mai menționat, membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru majoritatea substanțelor hidrosolubile, desfășurarea metabolismului mitocondrial impune existența unor transportori specifici care să permită următoarele procese: - accesul NADH (provenit din glicoliză) din citoplasmă în matrixul mitocondrial pentru a fi folosit ca sursă de electroni în lanțul respirator
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
Krebs, enzimele necesare oxidării acizilor grași și enzimele implicate în transportul de electroni și în fosforilarea oxidativă. Mitocondria reprezintă astfel „uzina energetică” a organismului. Deoarece, după cum am mai menționat, membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru majoritatea substanțelor hidrosolubile, desfășurarea metabolismului mitocondrial impune existența unor transportori specifici care să permită următoarele procese: - accesul NADH (provenit din glicoliză) din citoplasmă în matrixul mitocondrial pentru a fi folosit ca sursă de electroni în lanțul respirator; - transferul unor metaboliți cu rol esențial în metabolismul glucozei
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
uzina energetică” a organismului. Deoarece, după cum am mai menționat, membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru majoritatea substanțelor hidrosolubile, desfășurarea metabolismului mitocondrial impune existența unor transportori specifici care să permită următoarele procese: - accesul NADH (provenit din glicoliză) din citoplasmă în matrixul mitocondrial pentru a fi folosit ca sursă de electroni în lanțul respirator; - transferul unor metaboliți cu rol esențial în metabolismul glucozei și al acizilor grași (de exemplu oxaloacetatul, acetil-CoA și acil-CoA) între citoplasmă și matrixul mitocondrial; - transportul calciului; - pătrunderea ADP și
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
glicoliză) din citoplasmă în matrixul mitocondrial pentru a fi folosit ca sursă de electroni în lanțul respirator; - transferul unor metaboliți cu rol esențial în metabolismul glucozei și al acizilor grași (de exemplu oxaloacetatul, acetil-CoA și acil-CoA) între citoplasmă și matrixul mitocondrial; - transportul calciului; - pătrunderea ADP și Pi, ca substrate ale fosforilării oxidative, în mitocondrie și exportul ATP din matrixul mitocondrial în citoplasmă (locul de desfășurare a majorității reacțiilor care utilizează ATP ca sursă de energie); - eliberarea sub formă de căldură a
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
metaboliți cu rol esențial în metabolismul glucozei și al acizilor grași (de exemplu oxaloacetatul, acetil-CoA și acil-CoA) între citoplasmă și matrixul mitocondrial; - transportul calciului; - pătrunderea ADP și Pi, ca substrate ale fosforilării oxidative, în mitocondrie și exportul ATP din matrixul mitocondrial în citoplasmă (locul de desfășurare a majorității reacțiilor care utilizează ATP ca sursă de energie); - eliberarea sub formă de căldură a unei părți din energia utilizată de mitocondrie pentru oxidarea diverselor substrate energetice. 2.1. Mitocondria nu posedă un transportor
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
energie); - eliberarea sub formă de căldură a unei părți din energia utilizată de mitocondrie pentru oxidarea diverselor substrate energetice. 2.1. Mitocondria nu posedă un transportor pentru NADH, ci doar electronii proveniți din oxidarea NADH-ului citosolic sunt transferați matrixului mitocondrial prin intermediul a două sisteme de transport al echivalenților de reducere. Un asemenea sistem este „șuntul glicerofosfatului”. Procesul se desfășoară în trei etape (figura 2): - oxidarea citosolică a NADH în cadrul reacției de formare a 3-fosfogliceratului din dihidroacetonfosfatul căii glicolitice, etapă catalizată
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
decurgând spre lanțul respirator. O altă modalitate de acces a NADH în mitocondrie este „șuntul malat-aspartat” care presupune mai multe etape (figura 3): - oxidarea NADH sub acțiunea malat dehidrogenazei citosolice cu transformarea oxaloacetatului în malat; - malatul este transportat în matrixul mitocondrial la schimb cu alfa cetoglutaratul prin intermediul unui transportor specific; - în matrixul mitocondrial, malatul este reoxidat la oxaloacetat în prezența malat dehidrogenazei mitocondriale cu refacerea NADH; - oxaloacetatul formează aspartat prin transaminare pe glutamină; - aspartatul este transportat în citosol la schimb cu
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
mitocondrie este „șuntul malat-aspartat” care presupune mai multe etape (figura 3): - oxidarea NADH sub acțiunea malat dehidrogenazei citosolice cu transformarea oxaloacetatului în malat; - malatul este transportat în matrixul mitocondrial la schimb cu alfa cetoglutaratul prin intermediul unui transportor specific; - în matrixul mitocondrial, malatul este reoxidat la oxaloacetat în prezența malat dehidrogenazei mitocondriale cu refacerea NADH; - oxaloacetatul formează aspartat prin transaminare pe glutamină; - aspartatul este transportat în citosol la schimb cu glutamatul prin intermediul unui transportor specific; - aspartatul citosolic reface oxaloacetatul prin transaminare pe
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
3): - oxidarea NADH sub acțiunea malat dehidrogenazei citosolice cu transformarea oxaloacetatului în malat; - malatul este transportat în matrixul mitocondrial la schimb cu alfa cetoglutaratul prin intermediul unui transportor specific; - în matrixul mitocondrial, malatul este reoxidat la oxaloacetat în prezența malat dehidrogenazei mitocondriale cu refacerea NADH; - oxaloacetatul formează aspartat prin transaminare pe glutamină; - aspartatul este transportat în citosol la schimb cu glutamatul prin intermediul unui transportor specific; - aspartatul citosolic reface oxaloacetatul prin transaminare pe alfa cetoglutarat. Șuntul malat-aspartat este bidirecțional și permite sinteza a
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
Mitocondria are un rol esențial în procesul de sinteză a acizilor grași, la nivelul sintezei „de novo” a acidului palmitic. Astfel, sinteza de acid gras este un proces citosolic însă materia primă este acetil-CoA care provine din glucoză în matrixul mitocondrial. Membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru acetil-CoA iar traversarea ei implică o serie de reacții cunoscute sub numele de șuntul citrat-malat (figura 4): - în mitocondrii, acetil-CoA se condensează și cu oxaloacetat și rezultă citrat (sub acțiunea citrat sintetazei); - citratul este
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
rol esențial în procesul de sinteză a acizilor grași, la nivelul sintezei „de novo” a acidului palmitic. Astfel, sinteza de acid gras este un proces citosolic însă materia primă este acetil-CoA care provine din glucoză în matrixul mitocondrial. Membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru acetil-CoA iar traversarea ei implică o serie de reacții cunoscute sub numele de șuntul citrat-malat (figura 4): - în mitocondrii, acetil-CoA se condensează și cu oxaloacetat și rezultă citrat (sub acțiunea citrat sintetazei); - citratul este translocat în citosol
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
citrat iese în citosol și inhibă direct fosfofructokinaza, în acest fel scăzând utilizarea glucozei în țesuturile glucoindependente). Mitocondria este sediul beta-oxidării acizilor grași (ciclul sau spirala Lynen). Sursa este acil-CoA, un ester al coenzimei A cu acizii grași. Membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru acil-CoA, dar beta-oxidarea are loc în matrixul mitocondrial iar derivații acil-CoA se formează în citosol. Resturile acil sunt transferate în matrix prin intermediul unui complex format de acil-CoA cu carnitina (carnitin acil transferaza I și II). 2.3
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
scăzând utilizarea glucozei în țesuturile glucoindependente). Mitocondria este sediul beta-oxidării acizilor grași (ciclul sau spirala Lynen). Sursa este acil-CoA, un ester al coenzimei A cu acizii grași. Membrana internă mitocondrială este impermeabilă pentru acil-CoA, dar beta-oxidarea are loc în matrixul mitocondrial iar derivații acil-CoA se formează în citosol. Resturile acil sunt transferate în matrix prin intermediul unui complex format de acil-CoA cu carnitina (carnitin acil transferaza I și II). 2.3. Alături de reticulul endoplasmic și spațiul extracelular, mitocondria reprezintă un spațiu important
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
spațiu important de depozitare a calciului. Transferul calciului se realizează în mitocondrie la nivelul membranei interne, care controlează separat influxul și efluxul de calciu. Astfel, influxul de calciu se realizează în virtutea unui diferențe de potențial care atrage cationii în matrixul mitocondrial, în funcție de concentrația calciului extracelular. În mușchiul striat scheletic, cord și creier acest transport este independent de concentrațiile extracelulare ale calciului, realizându-se prin intermediul unui sistem antiport cu ionul de sodiu (calciul părăsește matrixul mitocondrial la schimb cu sodiul). Astfel, mitocondria
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
potențial care atrage cationii în matrixul mitocondrial, în funcție de concentrația calciului extracelular. În mușchiul striat scheletic, cord și creier acest transport este independent de concentrațiile extracelulare ale calciului, realizându-se prin intermediul unui sistem antiport cu ionul de sodiu (calciul părăsește matrixul mitocondrial la schimb cu sodiul). Astfel, mitocondria (ca și reticulul endoplasmic) acționează ca sisteme tampon pentru concentrația citosolică a calciului: dacă aceasta crește, rata influxului crește în timp ce efluxul rămâne constant, iar dacă ea scade, efectul este invers. Calciul din matrixul mitocondrial
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
mitocondrial la schimb cu sodiul). Astfel, mitocondria (ca și reticulul endoplasmic) acționează ca sisteme tampon pentru concentrația citosolică a calciului: dacă aceasta crește, rata influxului crește în timp ce efluxul rămâne constant, iar dacă ea scade, efectul este invers. Calciul din matrixul mitocondrial are roluri extrem de importante în reglarea activității ciclului Krebs și în apoptoză. 2.4. Producția de ATP este una din funcțiile esențiale ale mitocondriei. Lanțul respirator, fosforilarea oxidativă și ciclul Krebs sunt căi majore de sinteză a ATP. Lanțul respirator
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
Lanțul respirator, fosforilarea oxidativă și ciclul Krebs sunt căi majore de sinteză a ATP. Lanțul respirator și fosforilarea oxidativă se desfășoară în membrana internă a mitocondriei, toate enzimele implicate fiind integrate în structura acesteia. Ciclul Krebs se desfășoară în matrixul mitocondrial. Lanțul respirator mitocondrial reprezintă de fapt un ansamblu de componente cu rol enzimatic prin care se realizează transportul de electroni și reoxidarea echivalenților reducători (NADH + H+ și FADH2) cu dublu scop: pe de o parte, continuarea proceselor de oxidare-dehidrogenare în
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
oxidativă și ciclul Krebs sunt căi majore de sinteză a ATP. Lanțul respirator și fosforilarea oxidativă se desfășoară în membrana internă a mitocondriei, toate enzimele implicate fiind integrate în structura acesteia. Ciclul Krebs se desfășoară în matrixul mitocondrial. Lanțul respirator mitocondrial reprezintă de fapt un ansamblu de componente cu rol enzimatic prin care se realizează transportul de electroni și reoxidarea echivalenților reducători (NADH + H+ și FADH2) cu dublu scop: pe de o parte, continuarea proceselor de oxidare-dehidrogenare în diverse căi metabolice
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
o parte, continuarea proceselor de oxidare-dehidrogenare în diverse căi metabolice specifice, inclusiv în ciclul Krebs, iar pe de altă parte, eliberarea energiei necesare pentru sinteza celei mai mari părți din ATP-ul necesar organismului. Cele șase componente ale lanțului respirator mitocondrial (patru complexe notate cu cifre romane - I, II, III, IV - și două componente care funcționează individual - citocromul c și coenzima Q) sunt dispuse secvențial în membrana internă mitocondrială, în ordinea descreșterii potențialului redox negativ și creșterii celui pozitiv. Tot în
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
părți din ATP-ul necesar organismului. Cele șase componente ale lanțului respirator mitocondrial (patru complexe notate cu cifre romane - I, II, III, IV - și două componente care funcționează individual - citocromul c și coenzima Q) sunt dispuse secvențial în membrana internă mitocondrială, în ordinea descreșterii potențialului redox negativ și creșterii celui pozitiv. Tot în membrana internă mitocondrială, după complexul IV, este inclus complexul responsabil de fosforilarea oxidativă - ATP sintetaza sau ATP-aza. Complexul are o subunitate F0 transmembranară și o alta, F1, care
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
notate cu cifre romane - I, II, III, IV - și două componente care funcționează individual - citocromul c și coenzima Q) sunt dispuse secvențial în membrana internă mitocondrială, în ordinea descreșterii potențialului redox negativ și creșterii celui pozitiv. Tot în membrana internă mitocondrială, după complexul IV, este inclus complexul responsabil de fosforilarea oxidativă - ATP sintetaza sau ATP-aza. Complexul are o subunitate F0 transmembranară și o alta, F1, care este cuplată cu prima și se află în întregime în matrixul mitocondrial. La nivelul acestei
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
în membrana internă mitocondrială, după complexul IV, este inclus complexul responsabil de fosforilarea oxidativă - ATP sintetaza sau ATP-aza. Complexul are o subunitate F0 transmembranară și o alta, F1, care este cuplată cu prima și se află în întregime în matrixul mitocondrial. La nivelul acestei subunități are loc condensarea ADP-ului cu Pi, de aceea fiind denumită și „factor de cuplare 1”. Fosforilarea oxidativă definește procesul de sinteză de ATP din ADP (reacție endergonică) pe baza energiei furnizate de oxidarea în lanțul
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
nivelul acestei subunități are loc condensarea ADP-ului cu Pi, de aceea fiind denumită și „factor de cuplare 1”. Fosforilarea oxidativă definește procesul de sinteză de ATP din ADP (reacție endergonică) pe baza energiei furnizate de oxidarea în lanțul respirator mitocondrial (reacție exergonică) a substratelor reducătoare provenite din ciclul Krebs. Deoarece energia eliberată în reacția exergonică se utilizează direct pentru fosforilarea unui substrat (în acest caz, ADP), deci pentru sinteza ATP - fosforilarea oxidativă este o fosforilare la nivel de substrat. Mecanismul
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
provenite din ciclul Krebs. Deoarece energia eliberată în reacția exergonică se utilizează direct pentru fosforilarea unui substrat (în acest caz, ADP), deci pentru sinteza ATP - fosforilarea oxidativă este o fosforilare la nivel de substrat. Mecanismul cuplării oxidare-fosforilare în lanțul respirator mitocondrial este cel mai bine explicat de teoria chemiosmotică a lui Mitchell. Conform acestei teorii, transportul de electroni de-a lungul membranei interne mitocondriale generează un gradient de protoni între fața internă și cea externă a acesteia. Gradientul de protoni se
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]
-
sinteza ATP - fosforilarea oxidativă este o fosforilare la nivel de substrat. Mecanismul cuplării oxidare-fosforilare în lanțul respirator mitocondrial este cel mai bine explicat de teoria chemiosmotică a lui Mitchell. Conform acestei teorii, transportul de electroni de-a lungul membranei interne mitocondriale generează un gradient de protoni între fața internă și cea externă a acesteia. Gradientul de protoni se numește și forță proton motrice și are două componente: una de pH (se creează consecutiv o diferență de pH - ΔpH) și una electrică
Tratat de diabet Paulescu by Octavian Savu, Constantin Ionescu-Tîrgovişte () [Corola-publishinghouse/Science/92250_a_92745]