bioquimica

06-10-2014

Fosforilación Oxidativa

Antoine Lavoisier, 1798
“…En general, la respiración no es
más que una combustión lenta de
carbono e hidrógeno, que es
totalmente similar al que se
produce en una lámpara o vela
encendida, y que, desde este
punto de vista, los animales que
respiran son verdaderos cuerpos
combustibles que se queman y se
consumen”

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Mitocondria• Su tamaño es de entre 0.5-1
µm de diametro y 7µm de
longitud.
• Su principal
función es
generar energía.
• Al conjunto de mitocondrias se
le denomina condrioma.

Mitocondria
• Escenario del metabolismo oxidativo eucariótico:
–
–
–
–

Ciclo de Krebs
PDH (Piruvato Deshidrogenasa)
Cadena transportadora de eFosforilación oxidativa

•Membrana interna: sólo es permeable para CO2,O2 y
H2O, por lo tanto, cuenta con transportadores. Además,
tiene unidas las proteínas que participan en la cadena
transportadora de e- y fosforilación oxidativa.

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C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
∆Gᵒ´=-2823kJ/mol
C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 24H+ + 24e6O2 + 24H+ + 24e- → 12H2O
¿A dónde van los electrones?

•FADH2 y NADH
Cadena de transporte electrónico consta de una serie deenzimas oxidorreductasas
que recogen los electrones de los coenzimas reducidos (NADH y FADH2) de los
fases anteriores y los van pasando de una a otra hasta un aceptor final de
electrones. En la mayoría de las células este aceptor final es el oxígeno, que al
reducirse, origina agua.

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Fosforilación Oxidativa
• Se puede separar en dos procesos
sucesivos:
– RespiraciónCelular
– Sintesis de ATP

• Se pueden generalizar tres tipos de
reacciones para este proceso:
-Transferencia directa de electrones
-Transferencia de electrones como un atomo de H+
-Transferencia de un grupo hidruro :H-

Quienes participan
•
•
•
•
•

NAD (nicotanamida adenín dinucleótido )
FAD (flavín adenín dinucleótido )
Ubiquinona (Q)
Proteinas de Fe-S
citocromos

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NAD y FAD

Ubiquinona
• También se le conoce como
Coenzima Q o simplemente Q.
• Puede aceptar un máximo de 2
electrones.
• Juega un papel central en el
transporte acoplado de H+ y
electrones.

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Citocromos
• Los
citocromos
son
proteinas que poseen una
fuerte absorción en el
visible.
• Existen tres tipos a, b o c.
• Se diferencian por los
maximos deabsorción que
estas proteinas poseen.

Proteinas Fe-S
• Se forman por la union de un Fe con Cys,
formando enlaces Fe-S.
• Todas estas proteinas participan en
transferencias de un electrón.

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Respiración Celular
• Existen 4 complejos que interactúan para
transportar los electrones.
–
–
–
–

Complejo
Complejo
Complejo
Complejo

I – Recibe electrones desde elNADH
II – Recibe electrones desde el succinato
III – Transporta los electrones al citocromo c
IV – Transfiere los electrones al O2.

Complejo I
• Se denomina también NADH:ubiquinona oxidoreductasa o NADH
deshidrogenasa.
• Este complejo cataliza dos reacciones:
– Transferencia de un hidruro a la Q.
– Transferencia de 4 H+ al espacio intermembrana.

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Complejo I
• Porlo tanto este complejo es una bomba
de protones.
• Entonces el producto de la acción del
complejo I es:

• El Amital, la rotenona y la piericidina A
inhiben el flujo de electrones desde la
proteina Fe-S.

Complejo II
• Es la unica proteina del ciclo de
krebs que está adosada a la
membrana de la mitocondria.
• Es más sencilla que el complejo I,
pero se compone de 5 grupos
porstéticosy de 4 subunidades
proteicas.
• El proceso de transferencia de
electrones es desde el FAD, a
través de la proteina Fe-S y luego
a la Q.

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Complejo II
• Aparentemente hay partes del complejo II
que no participan en el transporte de
electrones, como por ejemplo el hemo b.
• Su función es evitar el escape de
electrones del proceso.
• Una mutación en este complejo en...