Fosforilacion oxidativa (Titi) Flashcards
(27 cards)
que es la fosforilacion oxidativa
La fosforilación oxidativa es el proceso de síntesis de ATP impulsado por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al oxígeno (O2) en la cadena respiratoria.
de donde proviene la mayoria de ATP
Se estima que hasta un 90% de la energía celular en forma de ATP es producida mediante el mecanismo de fosforilacion oxidativa
cuales son los postulados de Mitchell
➔ El transporte de electrones de la cadena respiratoria está asociado al transporte de protones desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembrana.
➔ La membrana interna es impermeable a los protones, lo que impide su regreso a la matriz mitocondrial por difusión.
➔ Se conserva la energía de oxidación de los procesos metabólicos en forma de potencial electroquímico, ya que se genera un gradiente electroquímico de protones.
➔ La cadena respiratoria está acoplada a la síntesis de ATP.
➔ El flujo de protones desde el espacio intermembrana a la matriz mitocondrial a favor de su gradiente electroquímico proporciona la energía libre para la síntesis de ATP.
➔ Las concentraciones de protones (pH) en los dos compartimentos separados por la membrana interna, constituyen la fuerza responsable de la formación de ATP (fuerza protón motriz) a partir de ADP y fosfato, por acción de la ATP sintasa de la membrana mitocondrial.
que genera el transporte de protones a través de la membrana mitocondrial interna causado por la cadena respiratoria
genera una diferencia de concentración (ΔpH) y de cargas eléctricas (Δψ).
que es la fuerza protón motriz
El flujo de electrones desde el espacio intermembrana a favor del gradiente electroquímico generado produce una “fuerza protón motriz” que permite la formación de ATP por la ATP sintasa.
de que depende la formacion de ATP
La síntesis de ATP está acoplada con la cadena transportadora de electrones. Si un proceso no funciona, el otro tampoco; son interdependientes entre sí.
cuales son las subunidades de la
ATPsintasa
F0, un canal de protones asociado a la membrana mitocondrial interna que permite el flujo libre de estos a favor de su gradiente; y F1, el componente de síntesis de ATP, presente en la matriz mitocondrial. Ambas partes se encuentran unidas por la subunidad b2 del complejo
subunidad F1 composicion y funcion
La subunidad F1 se proyecta hacia la matriz mitocondrial y es la parte catalítica que sintetiza ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. La energía para esta síntesis proviene de la rotación inducida por el flujo de protones a través de la subunidad F0, lo que lleva a cambios conformacionales en F1 que permiten la producción de ATP.
Subunidad F0 composicion y funcion
La subunidad F0 se encuentra incrustada en la membrana interna mitocondrial y forma un canal de protones. Su función es permitir que los protones fluyan de regreso a la matriz mitocondrial, generando un gradiente electroquímico que impulsa la rotación de la enzima.
Recorrido del protón (H+) a través de la ATPsintasa
Cuando un protón fluye a través de de la subunidad a, este es retenido por una de las subunidades del anillo c, induciendo su rotación. La rotación del anillo c induce el giro de las subunidades ɣ y ε. Cuando la subunidad ɣ rota, esta induce cambios conformacionales en las subunidades β a medida que las enfrenta. El cambio conformacional permite la síntesis y liberación de ATP desde estas subunidades. Se ha propuesto que el giro mecánico de la subunidad ɣ entrega la energía necesaria para la condensación de ADP y fosfato.
ver imagen de pág 48
Cuantos H+ necesita la ATPsintasa para formar una molecula de ATP
- y con NADH o FADH2
Se requiere el transporte de 3 protones desde el espacio intermembrana a la matriz mitocondrial mediante F0 permite que la subunidad ɣ rote los 120º necesarios para inducir un cambio en una subunidad β y liberar una molécula de ATP.
Datos experimentales indican que, por cada NADH que pasa por la cadena, se pueden sintetizar 2.5 ATP; y, por cada **FADH2 **se sintetizan 1.5 ATP.
Por donde pasa el ADP y P para estar en la matriz mitocondrial
La membrana mitocondrial interna es impermeable a un sinnúmero de moléculas, incluyendo el ADP y el fosfato. Hay dos translocasas de membrana que permiten el ingreso de estas dos moléculas esenciales para la función mitocondrial:
➔** Translocasa de nucleótidos de adenina (ANT),** un cotransportador antiporter que saca ATP e ingresa ADP a la mitocondria.
➔ Translocasa de fosfato, un cotransportador simporte que ingresa fosfato a la mitocondria usando el gradiente de protones.
donde se presentan inhibidores en la fromacion de ATP
Se presenta múltiples inhibidores, tanto a nivel de la ATP sintasa como de la cadena transportadora de electrones.
que hace la ologomicina (farmaco)
Por ejemplo, la oligomicina, un antibiótico, inhibe la ATP sintasa bloqueando el flujo de protones a través de su componente F0. Esto causa una acumulación de H+ en el espacio intermembrana, aumentando el potencial químico necesario para sacar los protones hasta que supera al que se puede compensar mediante la transferencia de electrones hasta el oxígeno, deteniendo la cadena por un impedimento termodinámico.
NO ES UN DESACOPLANTE, solo un inhibidor
Que hace la retonona (farmaco)
Otros compuestos son capaces de inhibir la síntesis de ATP interfiriendo con las reacciones de reducción-oxidación de la cadena transportadora.
La rotenona inhibe a nivel del complejo I, la antimicina A a nivel del complejo III y el cianuro (CN–) y el monóxido de carbono (CO) a nivel del complejo IV. Las últimas dos moléculas interfieren en el paso final de la cadena, la transferencia de electrones al oxígeno.
por donde pueden ingresar los e- a la cedena respiratoria. Cual sería la relacion con los inhibidores de la cadena respiratoria
Los electrones pueden** ingresar a la cadena tanto por el complejo I como por el complejo II,** por lo que la inhibición de sólo UNO de ellos no impide el funcionamiento de la cadena en su totalidad.
Que complejo se puede inhibir para parar completamente la cadena respiratoria
Los inhibidores de los complejos III y IV detienen la síntesis de ATP completamente. (solo se necesita inhibir 1 y queda la caga)
que son los agentes desacoplantes.
como funciona
Existen agentes desacoplantes, que separan la cadena de transporte de electrones de la fosforilación oxidativa al permeabilizar la membrana mitocondrial interna a los protones.
Este tipo de agente inhibe la producción de ATP al disolver el gradiente de pH,pero permite el funcionamiento de la cadena respiratoria.
ejemplo de agente desacoplantes
el 2,4-dinitrofenol (DNP), un compuesto aromático ácido que puede captar un protón, neutralizarse y atravesar con este por la membrana, dispersando el gradiente.
Desacoplantes fisiologicos
Funcion
Ejemplo
Existen desacoplantes fisiológicos, como la termogenina (UCP1), una proteína expresada en la grasa parda infantil. Este canal de protones permite que la energía liberada por el flujo de electrones a favor de su gradiente se disperse como calor en vez de ser utilizada para la síntesis de ATP.
como se regula la fosforilacion oxidativa
La fosforilación oxidativa es regulada alostéricamente a nivel del complejo IV de la cadena respiratoria, la citocromo c oxidasa, por la proporción [ATP]/[ADP].
ATP inhibidor alosterico
ADP activador alosterico
Que hace el ATP y ADP en la regulacion de fosforilacion oxidativa
El ATP actúa como efector negativo sobre un sitio alostérico de la subunidad IV del complejo IV, mientras que el ADP actúa como efector positivo sobre la misma subunidad.
que hacen los agentes desacoplantes
Los agentes desacoplantes inhiben la síntesis de ATP, disminuyendo la concentración de este y aumentando la actividad de la cadena.
que hacen las hornas tiroideas a nivel de la cadena respiratoria
Las hormonas tiroideas 3,5-diyodotironina (3,5-T2) y triyodotironina (T3) son activadores alostéricos del complejo IV al unirse a su subunidad Va, ya que inducen un cambio de conformación en el complejo que reduce la afinidad de la subunidad IV por el ATP.
