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cadena de transporte de

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by

Paula Arbildi

on 14 July 2015

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Transcript of cadena de transporte de

2H+
10H+
cadena de transporte de
ELECTRONES
&
fosforilación
Oxidativa
ciencias básicas I - BIOQUIMICA - 2015
Glucosa
Piruvato
Glucólisis
Acetil-CoA
Piruvato
Deshidrogenasa
Oxaloacetato
Ciclo de
Krebs
NADH + H
FADH
2
+
Citrato
CO
2
ATP
H
2
O
O
2
Cte- & FO
Respiración
CELULAR
mmi
mme
espacio intermembrana
Teoría
Quimiosmótica
NADH + H
FADH
+
ADP + Pi
ATP
Peter Mitchell 1961
ENTENDIENDO LOS PROCESOS
Cadena de Transporte de Electrones
mme
mmi
esp. intermemb.
matriz mitocondrial
I
II
III
IV
NADH
NAD
+
H
+
2
e
-
FADH
2
FAD
2
e
-
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
2
e
-
Ácidos Grasos
Aminoácidos
NADH
+ H

+
NADH + H
FADH
+
NADH + H
+
"anatomía bioquímica" de la mitocondria
"La energía liberada en el transporte de los electrones se conserva en el gradiente de H "
NADH + H + 1/2 O
+
+
2
NAD + H O
+
2
-220 kJ/mol (de NADH)
NADH+ 11 H + 1/2O
+
2
NAD +10H +H O
+
2
+
20 kJ/mol (de H )
+
x 10 protones
200 kJ/mol conservados en el gradiente de H
+
(matriz)
(esp. intermb.)
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
mmi
matriz
espacio intermem.
pH = 0.75
H
+
H
+
H
+
(gradiente electrico)
PROTON-MOTRIZ
FUERZA
(gradiente químico)
Fosoforilación oxidativa
2
H O
2
O
H
+
+
H
+
H
+
/
1
2
2
e
-
6 H+
Proteínas integrales de membrana (mayoría) con grupos prostéticos capaces de aceptar y donar uno o dos e-
Transportadores
Los citocromos portan un grupo hemo, capáz de sufrir reacciones de ox-red
En las PROTEÍNAS FERROSULFURADAS el Fe se encuentra unido a azufre inorgánico o proveniente de una Cys
Puede aceptar un electrón: SEMIQUINONA (QH+) o dos electrones: UBIQUINOL (QH2)
Como transporta tanto e- como H+, juega un rol central acoplando el flujo de e- al movimiento de H+

NADH DESHIDROGENASA
recibe e- de NADH

43 subunidades

grupo prostético:FMN, Fe-S

Succinato
deshidrogenasa

recibe e- de FADH2

(también componente del C. Krebs)
4 subunidades
grupo prostético: FAD y Fe-S
Ubiquinona ( o Coenzima Q)
Ubiquinona Citocromo
c oxidorreductasa
recibe e- de la ubiquinona
grupo prostético: Hemo, Fe-S

250 subunidades
Citocromo oxidasa
recibe los e- del complejo III a través del cit c
160 subunidades
grupo prostético: Hemo, Cu
CITOCROMO C
transporta e- del CIII al CIV
13 subunidades
grupo prostético: Hemo
La energía conservada en el gradiente de protones dirige la síntesis de ATP, en la medida de que el flujo de protones regresa pasivamente hacia la matriz a travéz de un canal de protones asociado a la ATP-sintasa

TEORÍA
QUIMIOSMÓTICA
Peter Mitchell (1920 – 1992)

ADP + Pi + nH --> ATP + nH + H O
+
+
2
ADP + Pi
ATP
Espacio
intermembrana

(4)
(1)
NADH (10 H )= 2.5 ATP
FADH (6 H )= 1.5 ATP
2
+
+
Síntesis de 2.5 ATP aprox 60 kJ
FPM (CTe-) aprox 200 kJ
200 kJ
100%
60 kJ
x
30%!!!
El 70% restante
ATP
Transporte de iones
Generacion de calor
CATALISIS ROTACIONAL
La disipación del gradiente de protones aporta la energía para que el ATP sea liberado de la sup de la enzima
Une con mayor fuerza el ATP que el ADP. (dif de energía de unión aprox 40kJ/mol) --> el equilibrio se desplaza hacia la formación de ATP
ACOPLADOS
REGULACIÓN
Control del Aceptor
[ATP]
Consumo O
2
+ succinato

+ADP, Pi

El consumo de O2 depende de la disponibilidad de ADP y Pi para la síntesis de ATP

Las vías metabólicas que producen ATP están reguladas en forma coordinada por [ADP]
Por c/ NADH que se oxida en CTe- se generan 2.5 ATP y por c/FADH2 1.5 ATP.

Rendimiento en ATP de oxidación
completa de glucosa
NADH
NAD+
CITOSOL
oxaloacetato
malato
malato
NADH
NAD+
oxaloacetato
aspatato
glutamato
MATRIZ
TRANSPORTADOR
a-CETOGLUTARATO -
MALATO

TRANSPORTADOR
GLUTAMATO - ASPARTATO

alfa - cetoglutarato
alfa - cetoglutarato
aspatato
glutamato
… además de energizar la síntesis de ATP la FPM energiza el transporte activo
El cianuro impide que el organismo use el oxígeno. De modo que la sangre permanece oxigenada luego de recorrer el cuerpo y regresar a los pulmones. De modo que el individuo se sofoca aún cuando los pulmones funcionan bien.-
[ATP]
Consumo O
2
+ succinato

+ADP, Pi
CN
CN, CO
antimicina
malonato
oligomicina
rotenona
INHIBIDORES DE LA CTe- & FO
OLIGOMICINA
Desacoplantes:
disipación del gradiente de H+ independiente de ATPsintasa.
grasa marrón de los mamíferos.
Desacoplamiento fisiológico:
[ATP]
Consumo O
2
+ succinato

ADP, Pi
DNF
cap 19, Lehninger
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