fosforilaciÓn oxidativa expo
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Mercy Liliana Viasus, Xiomara Carvajal, Shary Alejandra Gómez
ATP
¿QUÉ ES?
Es el proceso por el cual se forma
ATP como resultado de la
transferencia de electrones desde
el NADH o el FADH2 al O2 a
través del transporte de
electrones para unir
ADP + Pi y
formar ATP
Se lleva a cabo gracias a la
RESPIRACIÓN AEROBIA CELULARFUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL,
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Es el proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía, en una reacción exergónica, sintetizando ATP.
RESPIRACIÓN AEROBIA
¿CÓMO FUNCIONA?
Se encuentra acoplada a la oxidación de los componentes de la cadena de transporte de electrones durante la respiración celular.
En el transporte de electrones se libera una cantidad relativamente grande de energía libre, que posibilita la formación de ATP
Se lleva a cabo en la
membrana
mitocondrial
Fuente: http://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm
TRANSPORTE DE ELECTRONES
Cabe aclarar que los tres primeros aceptores reciben el H+ y el electrón conjuntamente. En cambio, a partir del cuarto aceptor, sólo se transportan electrones, y los H+ quedan en solución
En esta etapa se oxidan las coenzimas reducidas, el NADH se convierte en NAD+ y el FADH2 en FAD+. Al producirse esta reacción, los átomos de hidrógeno (o electrones equivalentes), son conducidos a través de la cadena respiratoria por un grupo de transportadores de electrones, llamados citocromos. Los citocromos experimentan sucesivas oxidaciones y reducciones (reacciones en las cuales los electrones son transferidos de un dador de electrones a un aceptor).
En consecuencia, en esta etapa final de la respiración, estos electrones de alto nivel energético descienden paso a paso hasta el bajo nivel energético del oxígeno (último aceptor de la cadena), formándose de esta manera agua.
LOS DONADORES DE ELECTRONES ACTÙAN COMO SUSTRATOS: NADH Y NADPH.
LA ENERGÍA PROVENIENTE DE LA OXIDACIÓN NADH+H, PERMITE EL TRASLADO DE LOS PROTONES AL EXTERIOR DE LA MEMBRANAINTERNA (BOMBA DE PROTONES).
FUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
QUIMIÓSMOSIS (PETER MITCHELL, 1961)
FUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
LOS PROTONES QUE SON
TRANSLOCADOS AL ESPACIO
INTERMEMBRANA MITOCONDRIALPOR
LA CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO REGRESAN AL
INTERIOR DE LA MATRIZ MITO
CONTRIAL VIA ATP SINTASA
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Contiene más de 40 proteínas,.
15 proteínas hacen parte del transporte.
Se agrupan en varios complejos.
GARRIED, Y GRISHAM BIOCHEMISTRY
COMPLEJO I:NADH-CoQ, OXIDOREDUTASA
•CONTIENE PROTEÌNAS CON AGREGADOS DE HIERRO Y AZUFRE.
FUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
FUENTE:http://www.pucpr.edu/marc/facultad/santos/bioquimica446/enero%202011/CAP20%20Transporte%20de%20electrones%20y%20fosforilacion%20oxidativa.pdf
OXIDACIÓN DEL NADH POR LA CADENA TRANSPORTADORA DE LECTRONES
COMPLEJO I
NADH + ½O2 + H+ ——> NAD+ + H2O
El NADH se oxida por una serie de transportadores catalíticos redox que son proteínas integrales de la membrana mitocondrial interna
El cambio de energía libre en varios de estos pasos es muy exergónico. Acoplados a estos pasos de oxidación y reducción es un proceso de transporte en el que protones (H+) de la matriz mitocondrial son transportados al espacio entre las membranas mitocondriales interna y externa.
COMPLEJO II: SUCCINATO-CoQ OXIREDUCTASA
•TRANSFIERE ELECTRONES DE SUCCINATO, EL CUAL ES OXIDADO PARA PRODUCIR FUMARATO, A FADH2.
FUENTE:http://www.pucpr.edu/marc/facultad/santos/bioquimica446/enero%202011/CAP20%20Transporte%20de%20electrones%20y%20fosforilacion%20oxidativa.pdf
COMPLEJO III: OXIREDUCTASA DEL CITOCROMO Co-H2-CITOCROMO C OXIREDUCTASA.
Cataliza la oxidación de la coenzima reducida.
EL CITOCROMO C SE ENCUENTRA ASOCIADO A LA MEMBRANA
FUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
IMPULSA A UNA SEGUNDA ATP SITETESA
FUENTE:http://www.pucpr.edu/marc/facultad/santos/bioquimica446/enero%202011/CAP20%20Transporte%20de%20electrones%20y%20fosforilacion%20oxidativa.pdf
ESTRUCTURA DE LA COENZIMA UBIQUINONA (Q)
SUS REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES ESTÁN RELACIONADAS A LA UNIÓN O LIBERACIÓN DE PROTONES.
COMPLEJO IV: OXIDASA DEL CITOCROMO C
CATALIZA LA TRANSFERENCIA DE ELECTRONES DE CITOCROMO C A OXÍGENO.LAS REACCIONES QUE OCURREN EN TRES DE LOS COMPLEJOS PRODUCEN SUFICIENTE ENERGÍA PARA QUE OCURRA LA FOSFORILACIÓN DE ADP A ATP.
FUENTE: LEIVA, M., CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
TERCERA BOMBA DE PROTONES QUE IMPULSA A LA ÚLTIMA ATP SINTASA. INHIBIDA POR MONÓXIDO DE CARBONO
FUENTE:http://www.pucpr.edu/marc/facultad/santos/bioquimica446/enero%202011/CAP20%20Transporte%20de%20electrones%20y%20fosforilacion%20oxidativa.pdf
El hierro está asociado a iones de azufre o a azufre en residuos de cisteína.
FUENTE:http://www.pucpr.edu/marc/facultad/santos/bioquimica446/enero%202011/CAP20%20Transporte%20de%20electrones%20y%20fosforilacion%20oxidativa.pdf
SINTASA DE ATP
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
PRODUCCIÓN DE ATP