Respiraci

Evaluación de la cadena respiratoria en mitocondrias aisladas de hígado fresco de rata.
Pedro Pereira L. (Estudiante de Agronomía, I año, Universidad de Costa Rica)

Resumen
La cadena respiratoria es un proceso por el cual se genera un gradiente electroquímico que tiene como fin la síntesis de ATP. Esta cadena está compuesta por varios complejos los cuales pueden ser inhibidos pordiferentes sustancias de varias maneras. Se sabe que el succinato de sodio es el sustrato de la reacción, cuando se cambia el sustrato establecido por otro parecido como el malonato de sodio la reacción siempre sucede pero no en la misma intensidad ya que ambos sustratos compiten por reaccionar. El cloruro de mercurio es un desnaturalizante el cual no deja que se realice la reacción. Por último el azidade sodio también actúa como inhibidor pero del complejo IV.

Palabras Claves: Fosforilación Oxidativa, cadena respiratoria, succinato de sodio, azul de metileno, inhibidores.

Introducción
La cadena respiratoria está compuesta por una serie de sustancias que aceptan y donan electrones de forma que como resultado se obtenga la síntesis de ATP. Hay coenzimas que oxidan sustratos enambiente anaeróbico como el NAD, el FAD y proteínas como los citocromos (Muñoz, et al., 1998).
La cadena comienza con la donación de dos hidrógenos del sustrato los cuales pueden entrar a la cadena de dos formas diferentes; una forma es a través del complejo I. utilizando el NAD el cual se reduce a NADH, el otro camino es a través del complejo II. utilizando el FAD el cual se reduce a FADH2. Amboscaminos coinciden en la coenzima Q, que es el último aceptor de hidrógenos (Muñoz, et al., 1998).
En eucariotas, el complejo II se localiza en la membrana mitocondrial interna, y se compone generalmente de 4 péptidos. La mayor subunidad de flavoproteína tiene una masa molecular aproximada de 70 kDa y contiene flavina adenina dinucleótido (FAD) como grupo prostético. La región hidrofílicacatalítica del complejo II está formado por la subunidad de flavoproteína y la subunidad del clúster hierro-azufre, cuyo peso molecular es de aproximadamente 30 kDa. Las subunidades restantes comprenden citocromo b. El citocromo b se compone de dos subunidades polipeptídicas hidrofóbicas de anclaje a la membrana. Estas subunidades de citocromo b son necesarias para la interacción entre el complejo II ylas membranas hidrofóbicas asociadas a las quinonas, como la ubiquinona (Iwata, et al., 2008).
Posteriormente el protón pasa al medio acuoso y el electrón es captado por el hierro (Fe) de los citocromos (a, b, c), los cuales poseen un anillo porfirínico y un átomo de Fe central integrados a una proteína que forma parte de la membrana interna de la mitocondria; el Fe se oxida y se reduce durante elciclo para transportar los electrones. Cada complejo de la cadena respiratoria acepta o dona electrones de acuerdo a su afinidad relativa es decir por su electronegatividad expresada como potencial redox (E0), la cual indica su capacidad para oxidarse o reducirse (Muñoz, et al., 1998).
En las fases de funcionamiento aeróbicas, los electrones son transferidos desde el NADH y succinato a laubiquinona por medio de complejos I y II de la cadena respiratoria, respectivamente. Luego, estos electrones son transferidos desde el ubiquinol formado al oxígeno a través de los complejos III y IV de la cadena respiratoria (Tielens, et al., 2006).
La energía liberada en la cadena respiratoria se liga a la síntesis de ATP mediante la fosforilación oxidativa. No se sabe con exactitud cómo se liga estaenergía por lo que se propusieron tres hipótesis: la hipótesis química propuesta por Slater en 1953, la hipótesis quimiosmótica enunciada por Mitchell en 1961 y la hipótesis conformacional de Boyer y Chance en 1964. La hipótesis química está inspirada en la fosforilación a nivel de sustrato proponiendo la existencia de un intermediario, pero como no se encontró al intermediario hipotético se...