Transporte electronico

2.2.3.7 TRANSPORTE ELECTRONICO
1. Importancia fisiológica y médica
La membrana interna de mitocondrias o la membrana de los tilacoides es prácticamente impermeable a todas las moléculas e iones. La cadena de transporte de electrones sirve al único fin de transportar protones de un lado de estas membranas a otro. Los protones, así, se concentran en un lado de la membrana. Cuando un soluto, eneste caso los protones (H+), se acumula en un lado de una membrana tienden a viajar al lado con menor concentración, pero las membranas de los orgánulos que tienen la cadena electrónica son impermeables a ellos.
2. Definición y sitio de realización
La cadena de transporte electrónico mitocondrial consiste en una serie de transportadores electrónicos, la mayoría proteínas integrales de membrana, congrupos prostéticos capaces de aceptar y ceder uno o dos electrones. El flujo de electrones a través de estos complejos produce también un bombeo de protones al espacio intermembranal.

3. Descripción de los Complejos I-IV
Son Grupos prostéticos capaces de aceptar y ceder uno o dos electrones
Complejo I: NADH-Q oxidorreductasa
(NADH deshidrogenasa)
•Punto de entrada de los electrones del NADH•Enzima enorme (880 Kd).34 cadenas polipeptidicas, codificadas tanto por genoma mitocondrial como genoma nuclear
•Estructura en forma de L:
-Brazo anclado en la membrana interna
-Brazo vertical en la matriz mitocondrial


•No se conoce con exactitud el mecanismo

Complejo II: Succinato-Q reductasa

•Complejo proteico más pequeño que el Complejo I: dos tipos de grupos prostéticos y al menos cuatroproteínas diferentes.
Incluyendo:
-2 Proteínas Fe-S
-Succinato deshidrogenasa (ciclo del ácido citrico). Posee FAD unido covalentemente

Succinato FAD Complejos FeS Q libre(difunde)

•No se produce transporte de H+

•De manera análoga, Glicerol fosfato deshidrogenasa y AcilCoA deshidrogenasa de ácidos grasos transfieren sus electrones de alta energía del FADH2 a Q para formar QH2




•Segundabomba de H+ de la cadena de transporte.
•Dimero donde cada monómero esta formado por 11 subunidades.
•En su estructura podemos encontrar:
-2 Citocromos
-citocromo b: contiene2 grupos hemo tipo b
b L(baja afinidad)
b H(alta afinidad)
-citocromo c1:
-Proteina con centro de Rieske 2Fe-2S
-Dos sitios de unión dististos para la union de Ubiquinona:
-Qo
-Qi (más cerca del interior de la matriz)•En conjunto el paso de electrones y bombeo de protones por el complejo III puede resumirse en:

•Los electrones pasan al citocromo c, proteína soluble presente en el espacio intermembranar. , que es una proteína hidrosoluble que se asocia mediante interacciones electrostáticas con la parte exterior de la membrana interna de la mitocondria.
•Después de aceptar un electrón procedentedel complejo III, el citocromo c difunde hacia el complejo IV

Complejo IV: citocromo C oxidasa
•Etapa final de la cadena de transporte electronico.
•En la estructura de la citocromo c oxidasa bovina:
-11 subunidades: 3 codificadas Por genoma mitocondrial (I,II,III)
-2Grupos hemo de tipo a: hemo a hemo a3 con propiedades redox distintas (Diferente entorno)
-2Centros de cobre: CuA/ CuA dos ionescobre conectados mediante dos residuos de Cys CuB Cu coordinado Por 3 residuos de His
•CuA/ CuA Aceptor de los electrones del citocromo c reducido
•Hemo a aceptor de los electrones de CuA/ CuA
•Hemo a3/ CuB Forman parte del centro activo donde O2 se reduce a H2O

4. Inhibidores
•Rotenona y Amital bloquean transferencia de electrones en la NADH-Q oxidorreductasa. Impiden utilización de NADH comosustrato pero no el flujo de electrones correspondiente a la utilización de succinato


•Antimicina A interrumpe el flujo de electrones a nivel del citocromo bH de la citocromo c oxidorreductasa


•Cianuro (CN-), azida (N3-) y monóxido de carbono (CO) bloquean el flujo de electrones a nivel de la citocromo c oxidasa.
-cianuro y azida bloquean la forma férrica (Fe3+) del hemo a3
-CO bloquea la forma...