fosforilacion oxidativa

TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
PROFESOR:
ENRIQUE AVILA ZAMORA

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SÍNTESIS DE ATP
•

Se sintetiza ATP mediante dos procesos:

1. Fosforilación a nivel de sustrato

2. Fosforilación oxidativa

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FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO
• Formación de ATP mediante la fosforilación directa de
ADP.
• Esto ocurre por que algunas reacciones tienen suficiente
energíalibre como para producir ATP directamente a partir
de
de la vía metabólica.
• La reacción no requiere oxígeno, por lo que es importante
para generar ATP en tejidos con poco aporte de oxígeno,
como por ejemplo, el músculo esqueleto activo.
• Se encuentran otros ejemplos en la glucólisis y el ciclo de
Krebs.
• Veamos esto último en la diapositiva siguiente:
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EJEMPLOS DE FOSFORILACIÓN ANIVEL DE
SUSTRATO
Ejemplo

Reacción

Glucólisis

1,3-DPG +ADP
PEP + ADP -

Ciclo de
Krebs

Enzima
3-PG + ATP
piruvato + ATP

Succinil-CoA + GDP
GTP

succinato +

Fosfoglicerato
cinasa
cinasa
Piruvatocinasa
Succinato CoA
sintetasa

DPG: difosfoguanosina
PEP: fosfoenol pirúvato
CoA: coenzima A
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
• La mayor parte de ATP se genera mediantefosforilación
oxidativa, que requiere oxígeno.
• Definición: Es el proceso en el que se forma ATP al
transferirse electrones del NADH y FADH2 al oxígeno
molecular, a través de una serie de transportadores de
electrones que conforman la cadena transportadora de
electrones.

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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
• LOCALIZACIÓN: se realiza en la superficie interna de la
membrana mitocondrialinterna de todas las células que
tienen mitocondrias.
• El piruvato por la glucólisis, los ácidos grasos por la vía de
la beta oxidación y algunos aminoácidos a través de las
reacciones de transaminación proporcionan acetil-CoA que
es oxidado por el ciclo de Krebs a CO2 y H2O.
• Durante estos procesos se donan electrones de alta energía
desde productos intermedios metabólicos a las coenzimasNAD+ y FAD para producir las formas reducidas, ricas en
energía, NAD2 y FADH2.
• Por lo tanto, la energía se conserva como estos “equivalentes
reductores”.
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ORIGEN DE LOS PRODUCTOS INTERMEDIOS
REDUCIDOS NADH Y FADH2
• El NADH se forma en el citosol por la vía de la glucólisis y
en las mitocondrias por ciclo del ATC y la beta oxidación.
• El FADH2 se origina en las mitocondrias tanto porel ciclo
del ATC como la beta oxidación.
• NADH y FADH2 donan sus electrones, uno cada vez, a la
cadena
cadena transportadora de electrones.
• Al transmitirse por la cadena cada electrón de alta energía
pierde la mayoría de su energía libre.
• Parte de esta energía es capturada y utilizada para producir
ATP a partir del ADP y fosfato inorgánico.

ATC = ciclo del ácido tricarboxílico =ciclo de Krebs
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DESCRIPCIÓN DE LOS FENÓMENOS EN LA
CADENA TRANSPORTADORA DE
ELECTRONES
• El transporte de electrones por la cadena transportadora de los
mismos está acoplado al transporte de protones a través de la
membrana mitocondrial interna, desde la matriz mitocondrial
hasta el espacio ínter membranoso.
• Esto ocurre en tres lugares específicos de “bombeo de
electrones” y, deeste modo, se crea un gradiente
electroquímico a través de la membrana.
• Los protones sólo pueden retornar a la matriz mitocondrial a
través de una enzima, la ATP-sintetasa, presente en la
membrana mitocondrial interna.
• El movimiento de protones activa la ATP sintetasa, para
catalizar la síntesis de ATP.
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DESCRIPCIÓN DE LOS FENÓMENOS EN LA
CADENA TRANSPORTADORA DE
ELECTRONES
•Cualquier energía no atrapada como ATP se libera como
calor.
• Por tanto, la oxidación de NADH y FADH2 por la cadena
transportadora de electrones está acoplada a la generación
de ATP (fosforilación) mediante la creación de un
gradiente de protones a través de la membrana
mitocondrial interna (la cadena transportadora de
electrones a veces se llama la cadena respiratoria por que
sólo trabaja...