respiracion celular

12/04/2012

CADENA RESPIRATORIA
y
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Moléculas combustibles orgánicas
NAD+ y

En organismos

QUIMIOTRÓFICOS:

FAD

NADH y FADH2

OXIDACIÓN
FINALIDAD:
Cadena de transportadores electrónicos
ADP + Pi

Reoxidar las
coenzimas NADH ó
FADH2 reducidas en
las reacciones
oxidativas previas

ATP

O2

H2 O

Cátedra de Bioquímica FOUBA

112/04/2012

CITOPLASMA

Procesos
oxidativos

ATP

Cofactores
reducidos

Desaminación

NADH + H+

NH3

e-

FADH2

CO2

Reoxidación
de los
cofactores
reducidos

ee-

MITOCONDRIA

e-

ATP
Cátedra de Bioquímica FOUBA

MITOCONDRIA:
etapa final de la
oxidación de los
nutrientes
(1948)

Albert L. Lehninger
1917-1986

Cátedra de Bioquímica FOUBA

2

12/04/2012REOXIDACIÓN DE COFACTORES REDUCIDOS EN
LA CADENA RESPIRATORIA
NADH
FADH2

NAD +
FAD

eO2

Transportadores electrónicos
Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CADENA DE
TRANSPORTADORES
ELECTRÓNICOS:
los complejos y sus grupos
prostéticos
Complejo I

NADH-ubiquinona reductasa

FMN
Complejos Fe-S

Complejo II

Succinato-ubiquinona reductasa

FAD
Complejo Fe-S

Complejo IIIUbiquinol citocromo c reductasa

Cit b
Cit c1
Complejo Fe-S

Complejo IV

Cit a
Cit a3
2 Cu++

Citocromo c oxidasa
Cátedra de Bioquímica - FOUBA

3

12/04/2012

ORGANIZACIÓN DE LOS TRANSPORTADORES
ELECTRÓNICOS EN LA CADENA:
• complejos I, III y IV: proteínas integrales de membrana
• Coenzima Q: transportador móvil embebido en la MMI
• citocromo c: proteína periférica en lacara externa de la MMI

FADH2

Flujo de e-

Cátedra de Bioquímica FOUBA

Reducción y Oxidación
de transportadores
Gradientes de reducción crecientes

Agentes
reductores
fuertes
Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Agente
oxidante
fuerte

4

12/04/2012

NADH y FADH2 ceden

e- a la cadena,

su pasaje de un transportador a otro

libera energía

FADH2

Cátedra deBioquímica FOUBA

VÍA DE FLUJO DE ELECTRONES
NADH
complejo I

Liberación de
Energía

Q
complejo III
complejo II
FADH2

cit c
complejo IV
Cátedra de Bioquímica FOUBA

O2

5

12/04/2012

La liberación de E libre que

acompaña al flujo de e-

impulsa el bombeo de H+
a través de la MMI
Cátedra de Bioquímica FOUBA

desde la matriz hacia el espacio
intermembrana

El gradienteelectroquímico resultante
se utiliza para sintetizar ATP
en un complejo proteico transmembrana y
los H+ fluyen nuevamente hacia la matriz

Cátedra de Bioquímica FOUBA

6

12/04/2012

FLUJO DE e-:
• parten de un nivel energético alto
• van cediendo energía a medida que
avanzan a lo largo de la cadena
• cada complejo tiene mayor afinidad
por los electrones que el anterior

• pasansecuencialmente de uno al otro
hasta que son transferidos al O2 que es
el de mayor afinidad por los electrones
y se reduce formando H2O
• LOS

e- FLUYEN DE ACUERDO
AL POTENCIAL DE REDUCCIÓN
CRECIENTE
Cátedra de Bioquímica FOUBA

Los potenciales redox (E°´) de los componentes
de la cadena respiratoria

NADH2
- 320 mV
FMNH2
- 280 mV
Fe-S (Complejo I)
- 270 mV
FADH2
- 10 mV
Fe-S(Complejo II)
20 mV
Ubiquinol (UQH2)
60 mV
Citocromo bk
40 mV
Citocromo bT
190 mV
Citocromo c (+c1)
230 mV
Citocromo a+a3
380 mV
Oxigeno
820 mV

Los superiores
en la tabla
reducen a los
inferiores

Cátedra de Bioquímica FOUBA

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Desde el NADH hasta el O2 hay 3 descensos importantes
de energía libre:

en el cj I, III y IV
NADH

FADH2

Que aportansuficiente
energía para sintetizar

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ATP

DESCENSOS de E libre que GARANTIZAN
la SÍNTESIS de ATP

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FINALIDAD DE LA CADENA
RESPIRATORIA

1) Reoxidación de las coenzimas reducidas:
NADH y FADH2

2)

SÍNTESIS de ATP

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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA:
ES EL MECANISMO POR EL CUAL...