LOS COMPONENTES DE LA CADENA RESPIRATORIA ESTN COLOCADOS POR ORDEN CRECIENTE DE SU POTENCIAL RDOX

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFacultad de Farmacia y BioqumicaCurso : Bioqumica IMitocondria : Fosforilacin Oxidativa a nivel de sustrato y de la cadena respiratoria. Sitios de conservacin de la energa. Relacin P/O. Estados de la Respiracin celular. Dadores y aceptores artificiales de electrones. Inhibidores de la Cadena Respiratoria Mg. : Francisco Abanto ZamoraMsc. Francisco Abanto ZamoraFOSFORILACIN OXIDATIVALos equivalentes reductores provenientes de la oxidacin del sustrato se utilizan para la formacin de ATP. El ADP es una molcula que captura en forma de fosfato de alta energa, algo de la energa libre resultante de los procesos catablicos y que como ATP pasa hasta energa para impulsar aquellos procesos que la requiere. Fosforilacin a nivel de sustrato: En la gluclisis (citosol) y en el C. Krebs (matriz mitocondrial), slo se forma 1 ATP por oxidacin del SH2.Fosforilacin a nivel de la cadena respiratoria (mitocondria), se forma 2 o 3 moles de ATP por mol de SH2.

Msc. Francisco Abanto ZamoraSITIOS DE CONSERVACIN DE LA ENERGA

EL FLUJO DE ELECTRONES DESDE LOS SUSTRATOS AL OXIGENO ES LA FUENTE DE ENERGIA DEL ATP

CADENA RESPIRATORIACONSTITUIDA POR UNA SERIE DE PROTEINAS CON SUS GRUPOS PROSTTICOS CAPACES DE ACEPTAR Y CEDER ELECTRONES.

Pierden ENERGIA a medida que circulan por la C. R., conservndose como ATP, mediante mecanismos moleculares.CADENA DE TRANSPORTE DE ENERGIACada PAR de electrones que circula desde NADH al oxgeno genera 3 ATP; desde FADH al oxgeno genera 2 ATP.

Esos segmentos de la Cadena Respiratoria que proporcionan ENERGIA, se llaman SITIOS DE CONSERVACION DE LA ENERGIA.

REDUCCIN INCOMPLETA DEL OXIGENO OCASIONA LESIONES EN LA CLULAImportante para la clula la REDUCCIN COMPLETA.

Si la reduccin es parcial se ocasionan lesiones en la clula. H2O2 y el :O2 son TXICOS. Atacan los Ac. Grasos insaturados de la membrana alterando su estructura.LOS TRANSPORTADORES ELECTRNICOS ACTAN EN SECUENCIA ESPECFICASUS POTENCIALES REDOX SON MS POSITIVOS A MEDIDA QUE SE DESPLAZAN HACIA EL OXGENO.

CADA MIEMBRO DE LA C. R. ES ESPECFICO PARA UN DADOR Y UN ACEPTOR ELECTRNICO.

LOS COMPLEJOS I II III IV SE AISLARON DE LA MEMBRANA MITOCONDRIAL.

Flujo de electrones desde intermediarios metablicosMsc. Francisco Abanto Zamora

Flujo de electronesdesde diferentes intermediariosmetablicos:

NADH Succinato Acilgraso-S-CoA glicerol-3-P a la ubiquinonaMsc. Francisco Abanto Zamora

Centros ferro-sulfurados

ASOCIACIONES Fe-S

GRUPOS PROSTETICOS DE:COMPLEJOS I, II Y IIIUbiquinona o Coenzima Q

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HEMO: GRUPOS PROSTETICOS DE CITOCROMOSCadena RespiratoriaMsc. Francisco Abanto Zamora

Relacin P/O :(NADH=3ATP; FADH=2ATP)Msc. Francisco Abanto ZamoraMsc. Francisco Abanto Zamora

Relacin P/O R.E.Msc. Francisco Abanto Zamora

RELACION P/O + Rendimiento EnergticoMsc. Francisco Abanto Zamora

Msc. Francisco Abanto ZamoraESTADOS DE RESPIRACION CELULAR.El control respiratorio asegura un suministro constante de ATP La velocidad de respiracin de las mitocondrias se pueden controlar por la [ADP], esta se debe a que la oxidacin y la fosforilacin estn ntimamente acopladas, es decir, la oxidacin no puede proceder por la va de la CR. El estado de reposo se encuentra en el estado 4, siendo la respiracin controlada por la disponibilidad de ADP.La clula se aproxima al estado 3 y 5 ya sea que la capacidad de la CR se satura o la PO2 decrece a valores menores.As la manera en que los procesos oxidativos biolgicos permiten que la energa libre que resulta de la oxidacin de los alimentos se vuelva disponible y sea capturada, escalonada y capturada (redox : no explosiva). Msc. Francisco Abanto ZamoraLa energa libre remanente que no es capturada como el fosfato de alta energa se libera en forma de calor. En el animal de sangre caliente contribuye a la conservacin de la temperatura corporal.ESTADOS DE RESPIRACION CELULAR.

Msc. Francisco Abanto ZamoraESTADO DE CONTROL DE RESPIRACIN Condiciones que limitan la velocidad de respiracin Estado 1 Solamente Disponibilidad de ADP y sustrato. Estado 2Solamente Disponibilidad de sustrato. Estado 3La capacidad de la cadena respiratoria misma cuando todos los sustratos y componentes estn presentes en cantidades de saturacin. Estado 4Solamente Disponibilidad de ADP. Estado 5Solamente disponibilidad de Oxgeno. Respiracin celularMsc. Francisco Abanto Zamora

Dadores y aceptores artificiales de electrones. Accin de inhibidores de la cadena respiratoriaMsc. Francisco Abanto Zamora

Inhibidores de la cadena respiratoriaA nivel de FMN - Co Q (Sitio I): Piericidina, Amobarbital, Rotenona, Seconal, Halotano, Esteroides, Uretano.A nivel de Cit. b Cit. c1 (Sitio II): Isotano, Hidroxiquinolina, Atebrina, ZnCl, Dimercaprol, Antimicina.A nivel de Cit. a Cit. a3 (Sitio II): Azida de Sodio, CN-, H2S, CO.

Msc. Francisco Abanto ZamoraAceptores y dadores de ElectronesACEPTORES Acepta electrones desde CoQ: 2-6 Diclorofenolindofenol, azl de metileno, ferricianuro, metosulfato de fenazina.DADORES Cede electrones a Cit. C: p-fenilendiamina, Ac. ascrbico, cistena.

Msc. Francisco Abanto ZamoraANEXOMsc. Francisco Abanto ZamoraMsc. Francisco Abanto ZamoraUNA ATP SINTASA LOCALIZADA EN LA MEMBRANA FORMA ATPLa diferencia de potencial electroqumico se usa para impulsar a una ATP sintasa localizada en la membrana la cual en presencia de Pi + ADP forma ATP.Las subunidades estn adheridas, posiblemente mediante un tallo. Es interesante observar que unidades fosforilantes similares se encuentran en el interior de la membrana plasmtica de las bacterias, as como en el exterior de la membrana de los tilacoides en los cloroplastos.Msc. Francisco Abanto Zamora

El mecanismo de acoplamiento de la expulsin de protones al sistema de la ATP sintasa es una conjetura de la hiptesis. Los estudios sugieren que la sntesis de ATP, la cual puede tener lugar mientras se encuentra pegado a la enzima, no es el paso principal que requiere energa, sino mas bien la liberacin del ATP del sitio activo.Msc. Francisco Abanto Zamora

ATP SINTETASAMsc. Francisco Abanto ZamoraAdelantos Experimentales respaldan la teora quimiosmtica

1.-La adicin de protones (cido) al medio externo de las mitocondrias conduce a la generacin de ATP.2.-La fosforilacin oxidativa no ocurre en sistemas solubles donde no existe la posibilidad de una ATP sintasa vectorial. Debe haber una membrana cerrada para obtener fosforilacin oxidativa.3.-La cadena respiratoria contiene componentes organizados lateralmente (asimetra transversal) como los requiere la teora quimiosmtica.Msc. Francisco Abanto Zamora

Msc. Francisco Abanto ZamoraLA TEORA QUIMIOSMTICA EXPLICA:La accin de los desacopladores: Estos compuestos (por ejemplo, dinitrofenol) son anfipticos e incrementan la permeabilidad de las mitocondrias.Existencia de sistemas transportadores de intercambio mitocondrial: Estos sistemas son una consecuencia de la membrana acoplada que debe ser impermeable a los protones y otros iones para conservar el gradiente electroqumico.

Msc. Francisco Abanto ZamoraEL FENMENO DE CONTROL RESPIRATORIO La diferencia de potencial electroqumico a travs de la membrana, una vez que establecida como resultado de la translocacin de protones, inhibe el transporte posterior de equivalentes reductores a travs de la cadena respiratoria. Esto a su vez depende de la disponibilidad de ADP y Pi LA TEORA QUIMIOSMTICA EXPLICA:www.abanto90.wix.com/qftv

Gracias

Msc. Francisco Abanto Zamora