Fondazione FONAMA	fonama@fonama.org	Tel. 335250742
	Traduzioni a cura di Natale Marzari Dopo 41 anni e 5 mesi, nel maggio 2006 la magistratura di Trento ha riconosciuto l'esistenza  e  la gravità di quella malattia rara che nessuna altra istituzione o persona singola della provincia di Trento ancora mi riconosce, e per negare la quale ancora mi perseguita.    Natale Marzari

Particelle sub-mitocondriali

Il trattamento dei mitocondri con ultrasuoni in condizioni appropriate apre le membrane e conduce alla formazione di vescicole molto piccole derivanti dalla membrana interna e con la primitiva superfice interna rivolta verso l'esterno, contenenti citocromo c che proviene dallo spazio inter-membranale. Le sub-particelle mitocondriali possono mantenere l'accoppiamento parziale fra il trasporto dell'elettrone e la fosforilazione di ADP. Sono stati molto usati per lavoro sperimentale perché il loro orientamento invertito della membrana fornisce l'accesso diretto alla catena respiratoria senza le complicazioni introdotte dai sistemi di trasporto.

Due attività che sono studiate il più facilmente nelle particelle sub-mitocondriali (anche se inoltre si riscontrano nei mitocondri intatti) sono il transidrogenasi collegato all'energia ed il
trasporto invertito dell'elettrone .

La transidrogenasi collegata all'energia: Questo bizzarro enzima membrano-tensore catalizza il trasferimento reversibile dei riduttori equivalenti fra il gruppo mitocondriale NADP + NADPH ed il gruppoNADH + NAD, mentre simultaneamente pompa 2 protoni e 2 cariche attraverso la membrana mitocondriale interna. Il collegamento di energia mantiene l'acccoppiamento NADPH/NADP circa 500 volte di più ridotto che l'accoppiamento NADH/NAD, malgrado l'equivalenza esatta dei loro potenziali ossidoriduttivi standard.

Non è chiaro che in quale direzione operi la transidrogenasi in vivo. Gli enzimi che reagiscono con il NADP hanno generalmente un potenziale ossidoriduttivo più negativo che quelli che agiscono con il NAD, tranne la glutammato deidrogenasi, il quale è l'unico enzima con una doppia specificità di coenzima. Ciò è un problema, poiché la specificità doppia del coenzima dovrebbe condurre ad un ciclo inutile sprecante energia se i due gruppi del coenzima hanno potenziali ossidoriduttivi differenti.

La disposizione deve conferire un certo vantaggio selettivo (che persiste identicamente da 2000 milioni di anni!) ma i benefici biologici rimangono oscuri. Può coinvolgere la regolazione generale dell'equilibrio dell'azoto, usando la reazione ammonio-fissante con NADPH per neutralizzare parzialmente la formazione dell'ammoniaca con NAD, ma questa ipotesi rimane altamente speculativa. Mitchell ha suggerito una volta che le vie NADPH-collegate per isocitrato, malato e glutammato erano equivalenti al quinto ingranaggio su un automobile, dando altre ATP aumentato i rendimenti e migliorano l'economia di combustibile a scapito delle prestazioni. Quando è richiesto il massimo flusso di ATP viene richiesta l'attivazione ADP-mediata delle vie NAD-collegate "si innesta un ingranaggio in più" per effettuare il sorpasso. .

Trasporto inverso dell'elettrone: La fosforilazione ossidativa è un processo parzialmente reversibile ed in presenza di un rapporto ATP/ADP artificialmente alto gli elettroni  da un agente riduttore debole come il succinato possono essere forzati indietro tramite i portatori della catena respiratoria per rendere un riduttore più forte quale il NADH:

succinato + NAD+ + energia = > fumarato + NADH + H+ (reazione generale)

L'etanolo è agente relativamente poco riducente, e ridurrà soltanto una proporzione molto piccola di tutto il NAD aggiunto. Tuttavia, in un sistema artificiale che contiene le particelle
sub-mitocondriali, aggiunta di alcool deidrogenasi , una traccia di NAD ed eccesso di NADP, gli elettroni possono essere forzati all'indietro da etanolo via un piccolo gruppo NADH con la transidrogenasi energia-collegata per formare i grandi quantitativi dell'eccellente agente riduttore, NADPH. La reazione richiede una fonte di energia: sia ATP aggiunta, sia respirazione usando un altro segmento della catena respiratoria.

Il processo ha poca rilevanza fisiologica, ma da una enorme comprensione delle funzioni mitocondriali. Il trasporto invertito dell'elettrone da etanolo al NADP nelle particelle sub-mitocondriali bloccate dal rotenone può essere alimentato dall'energia proveniente da ATP esterno (che inverte il funzionamento normale del  F1ATPasi) o dall'energia proveniente dalla ossidazione del succinato via il complesso II, complesso III e complesso IV. Entrambe le vie sono sensibili ai disaccoppiatori, ma l'oligomicina blocca il processo soltanto quando è alimentato da ATP. Questa osservazione chiave ha indicato che ci deve essere un intermediario comune ad alta energia fra i luoghi dell'accoppiamento sulla catena respiratoria e la fabbricazione di ATP. L'intermediario è conosciuto come lo gruppo ad alta energia.