- [Istruttore] Integrate in multiple pieghe

della membrana interna del mitocondrio

si trovano numerose copie della catena di trasporto

degli elettroni, una serie di complessi di quattro proteine

e delle molecole organiche associate

che sono cruciali per estrarre l'energia.

Gli elettroni entrano nella catena

mediante le molecole trasportatrici,

la nicotinammide adenina dinucleotide, o NADH,

e la flavina adenina dinucleotide, o FADH2,

che vengono prodotte durante il ciclo dell'acido citrico.

Per iniziare, la NADH trasporta due elettroni

nel complesso I, ossidando il NADH nel NAD+.

Questi elettroni sono trasferiti al cofattore

flavina mononucleotide, o FMN,

il quale viene a sua volta ossidato mentre passa

gli elettroni a una proteina ferro zolfo.

Il cluster passa poi gli elettroni

a una molecola trasportatrice, l'ubiquinolo, o Q,

il quale "assorbe" due protoni

mentre trasporta gli elettroni al complesso III.

Come risultato del grande rilascio di energia,

quattro protoni vengono pompati attivamente

attraverso il complesso I fino allo spazio intermembrana,

producendo un gradiente protonico lungo tutta

la membrana interna. Il FADH2 porta due elettroni

al complesso II, ossidandosi nel FAD+.

Questi elettroni vengono trasferiti

a un'altra proteina ferro zolfo

e poi al trasportatore Q,

il quale assorbe due protoni

dalla matrice mitocontriale

mentre trasporta gli elettroni al complesso III.

Nel terzo complesso si trova una sequenza di trasferimento

degli elettroni, nota come "ciclo Q".

Per prima cosa, un elettrone viene trasferito

da un Q a una proteina ferro zolfo.

Dopodiché, i due protoni trasportati da Q

sono pompati nello spazio intermembrana.

Dopo essere passati attraverso un citocromo intermedio,

detto citocromo c1,

gli elettroni passano

e riducono un trasportatore di elettroni citocromo c.

Il secondo elettrone trasportato da Q, quindi,

viene passato a un complesso citocromo b

e poi a una molecola Q,

per poi legarsi a due protoni dalla matrice.

Quindi un'altra molecola Q si lega al complesso III

e la prima parte del ciclo viene ripetuta,

pompando altri due protoni nello spazio intermembrana,

per un totale di quattro protoni per ciclo Q.

Il secondo elettrone proveniente dalla molecola Q

appena formata è trasferito al citocromo b

e poi alla molecola Q

che ha precedentemente ricevuto un elettrone.

Ora che la molecola Q ha due elettroni,

viene rilasciata dal complesso III

e può donare i suoi elettroni in un nuovo ciclo Q.

Infine, il trasportatore di elettroni citocromo c

si collega al complesso IV

e due elettroni riducono

un citocromo a3 e un atomo di rame,

permettendo un legame con una molecola di ossigeno.

Una volta che la molecola di ossigeno viene ridotta

completamente, assorbe quattro ioni di idrogeno

e si divide per formare due molecole d'acqua.

Durante questo processo,

altri quattro protoni vengono pompati nello spazio

intermembrana e la catena di trasporto degli elettroni

crea un gradiente protonico per opera del pompaggio

dei protoni nello spazio intermembrana del mitocondrio.

Questi protoni sono poi liberi di tornare dal gradiente

alla matrice mitocondriale tramite una sintassi ATP,

un processo noto come chemiosmosi.

I trasportatori elettroni ossidati

possono quindi tornare al ciclo di acido citrico

e raccogliere altri elettroni.