formación de atp por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •en las etapas i y ii del...
TRANSCRIPT
![Page 1: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/1.jpg)
Formación de ATP por la cadena
transportadora de electrones
Fotosíntesis
Capítulo 17
Bioquímica
![Page 2: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/2.jpg)
Introducción
• La oxidación de glucosa, por glucólisis, la oxidación
del piruvato y el ciclo del ácido cítrico generan un
total de 10 NADH, 2 FADH2 y 4 enlaces
fosfoanhídrido a nivel de sustrato (2 ATP y 2 GTP) y
cada uno de los 6 carbonos de la glucosa se oxidan
a CO2.
• En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del
ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos se
transfieren a los cofactores, sólo una mínima
cantidad de la energía se transforma en ATP o GTP.
![Page 3: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/3.jpg)
Introducción
• El resto de la energía oxidativa de los alimentos
está en forma de electrones con un alto potencial de
transferencia en los cofactores reducidos (NADH y
FADH2).
• La energía que almacenan los cofactores se extrae
utilizando O2 molecular como aceptor final de
electrones (agente oxidante).
• Los electrones del NADH y FADH2 no pasan
directamente al O2, sino a través de una serie de
transportadores.
![Page 4: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/4.jpg)
Introducción
• Estos transportadores que se encuentran en la
membrana interna de la mitocondria forman una
cadena de transporte de electrones.
• Esta manera de transportar electrones permite
disponer de una gran cantidad de energía libre.
• Una parte de esta se energía se utiliza para
bombear protones a través de la membrana
interna de la mitocondria, con lo cual se genera
un gradiente transmembranal de protones
![Page 5: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/5.jpg)
Introducción
• La energía liberada por este gradiente dirige la
síntesis de ATP.
• La reacción química de fosforilación es cataliza
por el complejo enzimático ATP sintasa.
• Los procesos combinados de transporte de
electrones y síntesis de ATP (fosforilación
oxidativa) corresponden a la etapa final del
metabolismo aeróbico.
![Page 6: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/7.jpg)
1. Transporte de electrones en la
mitocondria
• Los componentes de la cadena transportadora de
electrones están acomodados en la membrana en
paquetes llamados ensamblajes respiratorios.
• La membrana interna posee, además, pequeñas esferas
en forma de botones que se proyectan desde la
superficie hasta la matriz.
• En estas protuberancias, llamadas F1, se encuentran los
componentes del complejo ATP sintasa y se lleva el
acoplamiento del transporte de electrones y producción
de ATP.
![Page 8: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/8.jpg)
Anatomía bioquímica de una
mitocondria
• Las circunvoluciones (crestas) de la membrana
interna le confieren una gran área superficial.
• La membrana interna de una sola mitocondria del
hígado puede tener más de 10,000 conjuntos de
sistemas de transferencia de electrones (cadenas
respiratorias) y de moléculas de ATP sintasa.
![Page 9: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/10.jpg)
1. Transporte de electrones en la
mitocondria • Los electrones que se retiran de los nutrientes y los
intermediarios metabólicos formados durante las
reacciones oxidativas, son transferidos a los cofactores
NAD+ y FAD mediante deshidrogenasas.
• Las células tienen un número restringido de cofactores
oxidados NAD+ y FAD.
• Las oxidaciones de los cofactores reducidos tienen dos
consecuencias
– Regenerar NAD+ y FAD
– Síntesis de ATP.
![Page 11: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/12.jpg)
La cadena de transporte de electrones
• Los electrones son transferidos desde el NADH y
FADH2 hacia el O2, a través de una serie de
transportadores que en conjunto se denomina
cadena respiratoria transportadora de electrones y
está conformada por cuatro complejos:
– Complejo I: NADH - Coenzima Q reductasa
– Complejo II: succinato - Coenzima Q reductasa
– Complejo III: citocromo c - reductasa
– Complejo IV: citocromo c - oxidasa
![Page 13: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/14.jpg)
La cadena de transporte de electrones
• La cadena transportadora de electrones tiene
dos características importantes:
– Tiene un orden definidos en la cadena
– Se puede obtener energía tras la oxidación de
NADH y FADH2.
• Los transportadores se colocan en orden
creciente de afinidad electrónica; así los
electrones pueden fluir espontáneamente desde
un transportador al siguiente.
![Page 15: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/15.jpg)
La cadena de transporte de electrones
• Los electrones fluyen a favor de la energía.
• Los electrones de NADH están en el nivel más
alto de energía de todos los transportadores.
• El NADH es un agente reductor fuerte (el
transportador más eficaz).
• Los electrones de NADH pasan al complejo I el
cual se compone de proteínas con FMN y
agrupamientos hierro – azufre.
![Page 16: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/16.jpg)
La cadena de transporte de electrones
• Los conglomerados Fe-S, que son parte del complejo
II y de la acetil Co-A deshidrogenasa, oxidan FADH2.
• En esta forma los electrones de los dos cofactores
(NADH y FADH2) entran en la cadena de transporte
de electrones, por ramas separadas que convergen
en la CoQ.
• Los electrones de la forma reducida de esta
coenzima son transportados por el complejo III al
citocromo c.
![Page 17: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/17.jpg)
La cadena de transporte de electrones
• Finalmente los electrones son transportados
hacia el O2 a través del complejo IV.
• El orden de los transportadores también refleja
su cercanía física en la membrana interna.
• Los niveles de energía relativa de los
transportadores de electrones se cuantifican con
los potenciales de reducción estándar.
![Page 18: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/18.jpg)
• La reducción completa
de la ubiquinona requiere
dos electrones y dos
protones y se produce en
dos pasos a través del
radical semiquinona a
intermedio.
![Page 19: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/19.jpg)
Grupos prostéticos de los citocromos
• Cada grupo está formado por cuatro anillos penta-
atómicos nitrogenados en una estructura cíclica
llamada porfirina.
• Los cuatro átomos de nitrógeno están coordinados
por con un ión Fe central que puede ser Fe2+ o
Fe3+.
• La ferroprotoporfirina IX se encuentra en los
citocromos de tipo b y en la hemoglobina y
mioglobina.
![Page 20: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/20.jpg)
Grupos prostéticos de los citocromos
• El hemo c está unido covalente a la proteína del
citocromo c mediante enlaces tioéter con dos
residuos de cisteína.
• El hemo a, que se encuentra en los citocromos
de tipo a, tiene una cola isoprenoide larga unida
a uno de los anillos penta-atómicos.
• El sistema de dobles enlaces conjugados del
anillo de la porfirina explica la absorción de la
luz visible por estos hemos.
![Page 21: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/23.jpg)
FOTOSÍNTESIS
![Page 24: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Formación de ATP por la cadena transportadora de … · 2015-06-27 · •En las etapas I y II del catabolismo y del ciclo del ácido cítrico, donde los electrones de los sutratos](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022031101/5ba12de809d3f26b6b8bcab1/html5/thumbnails/42.jpg)
Formación de ATP por la cadena
transportadora de electrones
Fotosíntesis
Capítulo 17
Bioquímica