fosforilacion oxidativa gato
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Este proceso metabólico esta formado por un conjunto de enzimas complejas que catalizan varias reacciones de óxido-reducción, donde el oxigeno es el aceptor final de electrones donde se forma finalmente agua.
La fosforilación oxidativa o cadena de transporte de electrones es la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos NADH,FADH, obtenidos en la glucolisis y ciclo de Krebs hasta el oxigeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
En donde se sintetiza la mayor cantidad de ATP, y se lleva a cabo en las membranas biológicas (membrana mitocondrial).
La mayor parte de los electrones que entran a la cadena respiratoria mitocondrial provienen de la acción de deshidrogenasa que captan electrones de las reacciones oxidativas, canalizándolos en forma de pares electrónicos.
Estas deshidrogenasas utilizan NAD y FAD como receptores electrónicos.
La cadena mitocondrial posee una serie de transportadores electrónicos, la mayoría proteínas integrales de membrana con grupos prostéticos capaces de aceptar y donar uno o dos electrones.
Cada componente de la cadena puede aceptar electrones del transportador precedente y transferirlos al siguiente en una secuencia especifica.
Cadena respiratoria
TRANSPORTE DE ELECTRONES
Es una fuente principal de energía para las actividades celulares, estas liberan gran cantidad de energía, la cual es almacenada en forma de ATP en la fosforilación oxidativa.
Las enzimas que encontramos:
NADH deshidrogenasas, son enzimas cuya función es la de transferir los electrones desde el NADH.
Proteínas que contienen hierro y azufre.
FLAVOPROTEÍNAS, puede oxidarse cuando cede electrones y se reduce al aceptar H.
CITOCROMOS, Sufren de oxidaciones y reducciones gracias al átomo de hierro.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA- COMPLEJO I
NADH a ubiquinona.
Complejo de flavoproteínas incrustado en la membrana mitocondrial interna.
La reacción global catalizada es:
NADH + H+ + UQ NAD+ + UQH2
La ubiquinona oxidada acepta un ion hidruro (2 electrones y 1 protón) desde el NADH y un protón desde el agua disolvente de la matriz.
Succinato a ubiquinona.
Succinato deshidrogenasa, única enzima del ciclo de Krebs ligada a la membrana.
Los electrones pasan desde el succinato al FAD y a continuación a la ubiquinona a través de centros Fe –S.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA- COMPLEJO II
Ubiquinona a citocromo C.
Contiene los citocromos b562 y b566 y el citocromo C1 que es una proteína ferro sulfurada ya menos otras seis unidades proteicas.
Funciona como una bomba de protones.
La ruta del flujo de electrones en este complejo es complicada, pero el efecto neto de la transferencia es sencilla: UQH2 se oxida a UQ y se reduce el citocromo C.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA- COMPLEJO III
Reducción del O2.
Complejo citocromo oxidasa, contiene citocromos a y a3, formados por dos grupos hemo, también contiene dos iones cobre de importancia crucial para la transferencia de electrones al O2.
Funciona como bomba de protones.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA- COMPLEJO IV
Los electrones llegan a la UQ vía del complejo I y II.
UQH2 actúa de transportador móvil de electrones y protones , y pasa electrones al complejo III, el cual lo pasa al citocromo C (móvil)
El complejo IV transfiere electrones desde el citocromo C reducido al O2.
El flujo electrónico a través de los complejos I,III y IV va acompañado de flujo desde la matriz al espacio inter membrana.
Resumen de la fosforilación oxidativa
Debido que los protones se han bombeado al espacio inter membranoso de la mitocondria en contra de gradiente, ahora puede fluir nuevamente dentro de la matriz mitocondrial y mediante la vía de ATP- sintetasa, se genera ATP en el procesos.
SÍNTESIS DE ATP
Regulación de la fosforilacion oxidativa
La velocidad con que se desarrolla la fosforilación oxidativa está marcada por las necesidades energéticas de la célula.
Para que el proceso se realice de forma correcta se requiere un aporte de sustratos como NADH (o FADH2), O2, ADP y Pi siendo el más importante el ADP.
Esta regulación por ADP se denomina control respiratorio, ya que el consumo de O2 por parte de la mitocondria, es dependiente de la cantidad de ADP presente.