Un gruppo di ricercatori finlandesi scopre come "respirano" le cellule

Sono stati dei ricercatori finlandesi a sciogliere uno degli enigmi più tenaci della biochimica: il modo in cui "respirano" le cellule. L'équipe dell'università di Helsinki ha indivi

Sono stati dei ricercatori finlandesi a sciogliere uno degli enigmi più tenaci della biochimica: il modo in cui "respirano" le cellule. L'équipe dell'università di Helsinki ha individuato un meccanismo di trasferimento degli elettroni che aziona una "pompa a protoni".

L'ossigeno è indispensabile alla vita e penetra nei polmoni legandosi chimicamente ai globuli rossi, trasportati successivamente in tutto l'organismo. L'équipe ha individuato nell'enzima citocromo ossidasi il condotto che permette di trasferire l'energia contenuta nell'ossigeno attraverso la membrana cellulare e all'interno della cellula. In seguito esso aziona un secondo meccanismo che produce ATP, la fonte di energia interna della cellula, e altre macchine biologiche.

L'équipe del professor Mårten Wikström ha scoperto che la riduzione (guadagno di elettroni) dell'ossigeno alimentava una "pompa a protoni" attraverso la membrana cellulare.

Gli atomi d'idrogeno caricati elettricamente, privi del loro unico elettrone, sono spesso definiti come "protoni". Questi ultimi attraversano la membrana cellulare guidando le attività biochimiche all'interno della cellula. Lo scambio di elettroni necessario affinché si combinino tra loro gli atomi di ossigeno e di idrogeno per produrre la molecola di acqua è all'origine di questo processo. "La scoperta apre la strada verso la comprensione di un meccanismo che è studiato da quasi 30 anni", ha dichiarato il professor Wikström.

Il processo è stato assimilato a una nanomacchina biologica ad altissime prestazioni. Quando le molecole caricate positivamente abbandonano la cellula, si crea, come in una batteria, un "gradiente elettrochimico di protoni", guidato dalla membrana cellulare stessa.

L'équipe ha scoperto che la riduzione dell'ossigeno avviene attraverso un sito di ferro noto come eme a. Dagli studi è emerso per la prima volta che il sito dell'eme a e la pompa a protoni sono cineticamente collegati; l'uno attiva l'altro, consentendo alla cellula di respirare.

Per ulteriori informazioni.

Approfondimenti: Art. Nature

Fonte: (11/04/2006)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: ossigeno, respirazione, cellula

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