Cadena Respiratoria Flashcards
Que es la cadena respiratoria?
Generación de ATP a partir de fosforilación oxidativa en la mitocondria
Que es la fosforilación oxidativa?
Síntesis de ATP por oxidación de ADP y fosfato
Que enzimas tiene la membrana externa de la mitocondria?
Acil coA sintetasa
Glicerol fosfato aciltransferasa
Que enzimas están en la matriz mitocondrial?
Enzimas del ciclo del ácido cítrico
Enzimas de la beta oxidación
Piruvato deshidrogenasa
Que enzimas están en la membrana interna de la mitocondria?
•Portadores de electrones (complejos I-IV)
•ATP sintasa
•Transportadores de membrana
Como se encuentra la energía liberada por la oxidación de los carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos?
En la mitocondria como reductores
Que hace la cadena respiratoria?
Recolecta y transporta reductores llevándolos por último al oxígeno para generar agua, la fosforilación oxidativa tiene la energía atrapada como fosfato
Cuales son los complejos proteicos en el que los electrones fluyen del NADH al O2?
I, III, IV
Cual es el complejo I?
NADH oxidorreductasa, se transfieren electrones del NADH hasta coenzima Q también llamada ubiquinona
Cual es el complejo III?
Citocromo C oxidorreductasa, pasa los electrones al complejo IV
Que hace el complejo IV?
Lleva los electrones al O2 hasta formar H2O
Que es el complejo II?
Succinato Q reductasa, lo utilizan sustratos con potenciales redox más positivos que el NADH, los electrones pasan a coenzima Q por este complejo en lugar del I
Cuales son las flavoproteínas, en cuáles complejos están y cual es su función?
Flavín nucleótido oxidado FMN
Flavín adenín nucleótido FAD
Están en complejos I y II
Involucrados en reacciones que indican la transferencia de 2 electrones pero pueden también aceptar un electrón para formar la semiquinona
Que son las proteínas hierro azufre?
Están en complejos I, II, III, participan en reacciones de transferencia de electrones individuales
Explique el complejo I
Cataliza la transferencia de electrones del NADH a la coenzima Q, primero pasan a FMN, luego a centros Fe-S y por último a Q
Cuantos H+ se bombean de la matriz mitocondrial al espacio Inter membrana en el complejo I?
4
Explique el complejo II y cuál es su particularidad
El FADH2 es su sustrato y se forma en la conversión de succinato a fumarato en el ciclo de Krebs, los electrones pasan a Q por centros Fe-S
Su particularidad es que no bombea H*
Cuales son los 3 tipos de Q?
Quinona oxidada-Ubiquinona-Q
Quinona reducida- Ubiquinol- QH2
Semiquinona- QH
Explique el complejo III
Los electrones pasan de ubiquinol al citocromo
Que tipo de interacciones Fe-S involucra el complejo III?
Los Puentes de disulfuro están unidos a histidinas en lugar de cisteínas
Cual es el proceso del complejo III?
La semiquinona se forma transitoriamente y se obtiene la oxidación de dos ubiquinol a Q, este proceso bombea 4 H+ al espacio Inter membrana y la reducción de una ubiquinona a un ubiquinol causa que se tomen 2H+ de la matriz
Qué pasa con Q y el citocromo en el complejo III?
Q tiene 2 electrones pero el citocromo solo uno, entonces la oxidación de un ubiquinol se acopla a dos moléculas de citocromo por cada ciclo de Q
Que es el complejo IV y que hace?
Es el aceptor final de electrones, oxida el citocromo C reducido por medio de la citocromo C oxidasa, reduciendo dos moléculas de O2 a agua
Cuales son los grupos hemo en el complejo IV y cuantos electrones transfieren del citocromo c al O2?
A, A3 y CU y transfieren 4
Explique el proceso del complejo IV
- Los electrones pasan un grupo CuA que tiene átomos de Cu unidos a grupos cisteína Fe-S
- Luego pasan a un segundo centro CuB y de ahí al oxígeno para formar agua
Qué pasa con los H+ de la matriz en el complejo IV?
Ocho H+ se eliminan de la matriz, 4 se usan para formar 2 moléculas de agua y 4 van al espacio Inter membrana
Por qué el O2 permanece unido al complejo IV con tanta fuerza hasta que se reduzca por completo?
Porque si acepta solo uno o dos electrones puede formar intermediarios dañinos como superóxido y peróxido
En qué procesos se ve involucrado el NADH?
Matriz mitocondrial:
Ciclo de krebs
Descarboxilación oxidativa del piruvato
B oxidación de ácidos grasos
Citosol:
Glicolisis
Explique cómo se da el proceso de transferencia de electrones del NADH
- NADH dona 2 electrones al complejo I, se da un cambio conformación al y se bombean 4 H+ de la matriz al espacio Inter membrana
- Los electrones pasan al complejo III, este se reduce y el I se oxida, se da cambio conformacional y se bombean 4H+
- Los electrones pasan del III al IV, el III se oxida mientras que el IV se reduce, se da cambio conformacional y se bombean 2 H+
- Los electrones pasan a O2 y lo reducen a H20
Cuantos H+ se bombean al final del proceso del NADH y cuánto ATP produce?
10H+ y produce 2,5 moles de ATP
En qué procesos actúa el FADH2?
En membrana interna mitocondrial:
Enzima succinato DH en ciclo de Krebs
Enzimas de oxidación de ácidos grasos
Enzima glicerol-P DH
Explique el proceso de transferencia de electrones a partir del FADH2
- FADH2 dona 2 electrones al complejo II
- Los 2 electrones pasan al complejo III, este se reduce y el II se oxida, se da cambio conformacional y se bombean 4H+
- Los electrones pasan al complejo IV, cambio conformacional y se bombean 2H+
- Los electrones pasan a O2 y con ayuda de H+ de la matriz se produce agua
Al final del proceso de FADH2 cuantos H+ se bombean y cuánto ATP se produce?
Se bombean 6H+ y se produce 1,5 mol de ATP
Que dice la teoría quimiosmótica de mitchel?
Que la energía de la síntesis de ATP viene del gradiente electroquímico entre el espacio Inter membrana y la matriz mitocondrial, esta diferencia de concentración de H+ es producida por la misma cadena respiratoria
Que hace la ATP sintasa?
Forma ATP en presencia de ADP y fosfato
Donde esta la ATP sintasa, como se considera y como están organizadas las proteínas?
•Está en la membrana interna
•Se considera como el complejo V
•Proteínas organizadas en complejos F1 y F0
Explique el complejo F1
Se proyecta hacia la matriz, es una subunidad compuesta por 9 proteínas y cataliza la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato
Explique el complejo F0
Subunidad de más de 10 proteínas, abarca la membrana y forma canales de protones, los protones fluyen por este, activa el complejo F1 rotándolo y hacen que esté produzca ATP, comunica matriz y espacio Inter membrana
De donde se capturan los grupos fosfatos para la formación de ATP en la cadena respiratoria?
2 se capturan de reacciones glucoliticas y 2 vienen del ciclo de krebs cuando se pasa de succinil coA a succinato
Por qué es importante el control respiratorio?
Para asegurar un sumunistro constante de ATP
Como se da el control respiratorio?
La tasa de respiración se controla según la disponibilidad de ADP
Cuales son los estados en el control respiratorio?
Estado 1: Disponible ADP y sustrato
Estado 2: Disponible solo sustrato
Estado 3: todo está saturado, capacidad óptima
Estado 4: solo ADP disponible, mayoría de células en reposo
Estado 5: solamente oxígeno disponible
Cuales son otros factores que limitan la velocidad de la cadena respiratoria?
Concentración de fosfato inorgánico
El transportador de ADP que facilita la entrada de ADP del citosol en ATP
La energía que no se toma como fosfato se libera en forma de calor
Qué pasa cuando la respiración aumenta?
La célula se acerca al estado 3 o 5, también cuando la capacidad de la cadena respiratoria se satura o la concentración de oxígeno disminuye por debajo de la Km
Cuales son los inhibidores de la cadena de transporte de electrones?
Antimicina: Paso del III al IV
Retenona: Se une al I e inhibe paso al III
CN y CO: Paso del IV al O2
Cuales son los inhibidores de cadena de la ATP sintasa?
Antibiótico oligomicina
Cuales son los inhibidores de cadena de la ATP traslocasa?
Esta es la proteína que permite el ingreso de ADP y salida de ATP y es el atractilosido
Que son los desacoplantes y cómo funcionan?
Entorpecen la molécula porque la desacomoda
Forman canales en la membrana interna y evitan el acople entre el transporte de electrones y la síntesis de ATP
Que son los ionoforos desacoplantes y cuáles son ejemplos
Moléculas o antibióticos liposolubles que transportan electrones de un lado a otro
•Antibiótico valicomicina: transporta K+ a la matriz, entonces hay un menor gradiente electroquímico
•2,4-dinitrofenol: transporta H+ a la matriz
Que hacen las proteínas desacoplantes y cuáles son ejemplos?
•UCP: Forman canales en la membrana interna
•Termogenina UCP1: Transporta H+ a la matriz y provoca calor
