Mitocondria

Práctica 2
RESPIRACIÓN MITOCONDRIAL

INTRODUCCIÓN
Todos los seres vivos requieren energía en forma de ATP para realizar sus funciones metabólicas. Algunos organismos son capaces de transformar la energía luminosa y convertirla en energía útil, como es el caso de los organismos fotosintéticos (autótrofos), que utilizan la luz del sol para obtener ATP y carbohidratos. Sin embargo, una granparte de los seres vivos no son capaces de aprovechar la energía luminosa, por lo que deben obtenerla del metabolismo de los carbohidratos sintetizados por los organismos autótrofos, y por ello se les denomina heterótrofos.
Durante el metabolismo de carbohidratos para obtener energía, intervienen múltiples reacciones de óxido-reducción que están enfocadas a oxidar a los carbonos de la glucosa yconvertirlos en CO2, como se observa en la siguiente reacción:
C6H12O6 + O2 ------------ 6CO2 + 6H2O + ATP

La oxidación de la glucosa se divide en tres grupos de reacciones principales denominadas: glucólisis, ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o ciclo de Krebs) y fosforilación oxidativa.
La glucólisis es un proceso que se lleva a cabo en el citosol, durante el cual laglucosa pasa de ser una molécula de 6 carbonos a 2 moléculas de piruvato, cada una con 3C.
El piruvato formado llega a la matriz mitocondrial en forma de acetil coenzima A para ingresar al ciclo de los ácidos tricarboxílicos, en donde hay liberación de 2 moléculas de CO2 por piruvato y se obtiene poder reductor en forma de 2NADH y 1FADH2, que son sustratos para la fosforilación oxidativa, la cualse lleva a cabo en la membrana interna mitocondrial (Figura1).














La transformación de un tipo de energía (por ejemplo: la glucosa de los alimentos) en otro tipo de energía distinta (ATP) se conoce como transducción de energía y se lleva a cabo en lo que se denominan membranas transductoras de energía, de ahí que la membrana interna de la mitocondria y la membrana de loscloroplastos durante la fotosíntesis, se conozcan como membranas transductoras de energía.
La fosforilación oxidativa es un proceso compuesto de dos partes. La primera, se realiza en la cadena respiratoria que consta de 4 complejos proteicos embebidos en la membrana lipídica. Estos se encargan de transferir electrones desde el NADH hasta el oxígeno para formar agua, al mismo tiempo que translocanprotones desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intramembranal (Figura 2).












Esta salida de los protones genera lo que se ha denominado: gradiente electroquímico de protón ( H+ ) , que no es más que la energía acumulada por la diferencia tanto de cargas (mayor cantidad de cargas positivas afuera y mayor cantidad de cargas negativas adentro; ), como de masas(afuera hay más protones, pH más ácido, y adentro menos protones, pH más alcalino; pH), (Figura 3).








En la segunda etapa, que se conoce como fosforilación oxidativa, la energía generada por el H+ es utilizada por la enzima ATP-sintasa para la generación del ATP y su liberación a la matriz mitocondrial. Una vez ahí, existen intercambiadores ATP/ADP que transportan al ATP hacia elcitosol para que pueda ser utilizado en el metabolismo celular y al mismo tiempo introducen más ADP hacia la matriz mitocondrial para que se sintetice nuevo ATP.
Cuando la cadena respiratoria funciona en sincronía con la enzima ATP-asa, se dice que la fosforilación oxidativa se encuentra acoplada.

OBJETIVO GENERAL

Corroborar experimentalmente los conceptos aprendidos en teoría referentes a lacadena respiratoria mitocondrial


OBJETIVOS PARTICULARES

• Evaluar la importancia de los diferentes sustratos sobre la respiración mitocondrial de la levadura.
• Obsrevar el efecto de los inhibidores y desacoplantes sobre la respiración mitocondrial de la levadura.


HIPÓTESIS

Generada por el estudiante

MATERIAL Y EQUIPO

Material por grupo

1 Paquete de levadura en...