Bombeo De Protones En Levaduras Y Sus Procesos Inhibitorios

Bombeo de Protones en Levaduras y sus Procesos Inhibitorios



Universidad Icesi
Facultad de Ciencias Naturales
Laboratorio de Bioquímica
Santiago de Cali, Colombia
Octubre 16 de 2012




1.
2. Resultados

Tabla 1. pH obtenido para las muestras sin glucosa.
Tiempo (minutos) | Control | 2, 4 - dinitrofenol | Azida |
0 | 6.81 | 6.42 | 6.23 |
3 | 6.00 | 6.26 | 6.12 |6 | 6.11 | 5.98 | 6.05 |

La primera tabla muestra los pHs obtenidos para tres muestras de levadura (una de ellas con DNP y otra con azida). Los resultados reflejan indicios de las condiciones generadas por los compuestos presentes en sus respectivas soluciones.

Tabla 2. pH obtenido después de 5 minutos de reposo para las muestras con glucosa.
Tiempo (minutos) | Control | 2, 4 -dnitrofenol | Azida |
5 | 5.49 | 5.57 | 5.79 |
10 | 5.37 | 5.42 | 5.76 |
15 | 5.15 | 5.19 | 5.68 |
25 | 5.07 | 5.13 | 5.67 |
35 | 4.93 | 4.94 | 5.62 |

La tabla número 2 señala cambios fuertes en el pH de dos de las tres muestras y estabilidad para el de la tercera. Las fluctuaciones se explicarán a continuación.

3.
4. Análisis de resultados

Para producir ATP, la monedaenergética universal, es necesaria la generación de un gradiente de protones. El gradiente es producto de la energía producida por la cadena de transporte de electrones, en la que intervienen la ubiquinona o coenzima Q y el ciocromo C como encargados de mover los electrones sufriendo reducciones y oxidaciones a través de los complejos I, II, III y IV. La energía se utiliza entonces para bombear protoneshacia la cara externa de la membrana mitocondrial interna, en contra de gradiente. Cuando los hidrógenos aumentan su concentración en la parte externa de la membrana mitocondrial interna, reducen significativamente el pH de esa zona y aumentan el de la cara interna. La energía electroquímica que recide en este gradiente se convierte, debido a la tendencia de los protones de migrar hacia la carainterna para equilibrar el pH, en energía mecánica cuando los protones se incorporan a la ATP sintetasa, produciendo un movimiento giratorio. Esta energía mecánica es la responsable de la síntesis del ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. (1)

Existen grupos de compuestos de procedencia ajena a los organismos que tienen la facultad para afectar el proceso descrito anteriormente. A unos se lesconoce como compuestos desacoplantes y a los otros como compuestos inhibidores. Los compuestos desacoplantes actúan contribuyendo a la normalización del pH, permitiendo la continuidad de la cadena de transporte electrónico pero evitando la síntesis de ATP. Los compuestos inhibidores, en cambio, se desempeñan como oxidantes o como reductores al aceptar o liberar electrones en la cadena detransporte electrónico, por lo que son responsables de “capturar” la energía destinada al tránsito de los protones hacia la cara externa de la membrana mitocondrial interna, De esta manera evitan la formación del gradiente electroquímico. Un ejemplo de un compuesto desacoplante es el 2, 4 – dinitrofenol. En condiciones intracelulares, el 2, 4 – dnitrofenol se encuentra desprotonado en la cara externa dela membrana mitocondrial interna. El DNP es capaz de protonarse en ese lugar debido a la acidez producida por el bombeo de protones en contra del gradiente. Por efectos de su hidrofobicidad en estado protonado y de su masa, el DNP es capaz de atravesar la membrana e ingresar en la cara interna, transportando así al protón pero evitando su paso por la ATP sintetasa e inhibiendo así la síntesisdel ATP. Después de internarse en esta zona, el DNP pierde el protón debido al pH alcalino. Se ejemplificará la acción de un compuesto inhibidor por medio de la azida. La azida se oxida al reaccionar con el citocromo C en estado oxidado, reduciéndolo. De esta manera interfiere con el proceso normal de la cadena de transporte electrónico y perjudica la formación del gradiente. De acuerdo con las...