Kémia | Biokémia » Reduktív-ekvivalensek mitokondriális exportja és importja

BIOKÉMIA I. – BIOENERGETIKA Reduktív-ekvivalensek mitokondriális exportja és importja  Transzport a citoszolból a mitokondriumba                A citoszolban keletkező NADH a mitokondriumban oxidálódik, a NAD+, illetve a NADH azonban nem transzportálódik a mitokondrium belső membránján keresztül. A redukáló ekvivalensek transzportja két közvetítőrendszeren keresztül valósul meg. A glicerin-foszfát-dehidrogenáz mind a citoszolban, mind a mitokondrium belső membránjának külső felszínén megtalálható, a dihidroxi-aceton-foszfát ↔ glicerinfoszfát átalakulást katalizálja. A citoszolban, NAD+ koenzimmel, a mitokondriumban FAD-dal működik. A citoszolban képződött NADH így redukálja a dihidroxi-aceton-foszfátot, a képződött glicerin-3-foszfát eljut a mitokondrium belső membránjához. Ott

visszaoxidálódik dihidroxi-aceton-foszfáttá, amely reakció során FADH 2 keletkezik. A FADH 2 a légzési láncban oxidálódik, a dihidroxi-aceton-foszfát a citoszolba jut, ahol újra redukálódhat. Így a citoszolban keletkezett NADH+H+ NAD+-dá oxidálódott és hidrogénjei FADH 2 útján érik el a légzési láncot. A transzport másik módja a malát-oxálacetát átalakulás. A citoszolban képződött NADH NAD+-dá oxidálódik, miközben a malát-dehidrogenáz által katalizált reakcióban az oxálacetát redukálódik maláttá. A malát transzportálódni tud a mitokondriumba, ahol oxálacetáttá oxidálódik, ennek kapcsán a mitokondriumban NAD+ redukálódik, NADH+H+ keletkezik, és ez a légzési láncba kerül. Ily módon a citoplazmában képződött NADH intramitokondriális NADH formájában éri el a terminális oxidációt. Ez a transzporter bonyolultabb, mivel az oxálacetát nem transzportálódik a mitokondriális membránon keresztül. Az axálacetát

két módon juthat a citoszolba: egyrészt redukálódva malát formájában, vagy transzaminálódás után aszpartát formájában. Ez a transzportrendszer a NADH+H+ hidrogénjeinek transzportját szolgálja: az oxálacetát redukálódás után, mint malát lép be a mitokondriumba és aszpartát formájában lép ki a mitokondriumból. A malát transzporteren az α-ketoglutarát, az aszpartát transzporteren a glutamát ellenkező irányú transzportja történik. Így malát belépésekor egy α-ketoglutarát kilép a mitokondriumból a citoszolba, aszpartát kilépésekor glutamát lép be a mitokondriumba. A citoszolba jutott α-ketoglutarát és aszpartát transzaminálással oxálacetátot és glutamátot képez. Az oxálacetát egy újabb NADH segítségével ismét redukálódhat maláttá, s ezzel újabb redukáló ekvivalens pár indul a terminális oxidáció irányába. Végezetül, a mitokondriumban visszaoxidálódott oxálacetát glutamáttal transzaminálódva

aszpartátot, illetve α-ketoglutarátot képez. BIOKÉMIA I. – BIOENERGETIKA  A transzport két módja energetikailag különböző eredményt ad, amennyiben a citoszolban képződött NADH, ha NADH+H+ formájában kerül a légzési láncba, akkor ez 3 ATP, ha FADH 2 formájában, akkor csak 2 ATP termelését eredményezi