Transporte de electrones y síntesis de ATP, Resúmenes de Bioquímica

¡Descarga Transporte de electrones y síntesis de ATP y más Resúmenes en PDF de Bioquímica solo en Docsity! 1 TEMA 3: CADENAS DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y SÍNTESIS DE ATP Intercambios de energía en el metabolismo: 1. Obtención de energía libre almacenada en el ATP 2. Almacenar energía libre en forma de ATPàla fosforilación del ADP produce ATP y agua, es un proceso endergónico, no espontáneo que requiere un aporte de energía 3. Transporte de electrones Almacenamos energía en forma de ATP gracias a: • La fosforilación a nivel de sustrato • Fosforilación dependiente del transporte de electrones a través de la membrana Las células oxidan compuestos orgánicos para generar energía. El flujo de electrones en el metabolismo se realiza a través de los intermediarios metabólicos y de transportadores (coenzimas redox) que convierten la energía de flujo de electrones (Eo) en energía química. Recuerda: ReductoràPoca afinidad por los electrones; algo que reduce otra molécula, hace que una molécula pierda electrones con lo que el mismo es aceptor, es decir, está oxidado La mayor parte del ATP de una célula está generado por el mecanismo de transporte de electrones a través de la membrana en el que se acoplan mecanismos de fosforilación de ADP (Síntesis de ATP) y el flujo de electrones desde una molécula dadora a otra aceptora. Maquinaria redox + ATP sintasa à enzimas de la membrana que tienen un gradiente electroquímico de iones 2 Oxidante àmucha afinidad por los electrones; algo que oxida a otra molécula, hace que una molécula gane electrones con lo que el mismo es dador , es decir, está reducido. oxidarse àganar electrones (Aceptor) reducirseàperder electrones (dador) Rutas catabólicas àoxidación Rutas anabólicasàreducción Las células oxidan los nutrientes orgánicos para generar ATP. La afinidad por ganar o por perder electrones determinaran quien es la molécula oxidante o reductora. El potencial de reducción (E) es la tendendia de un reductor a ceder electrones Los electrones fluyen desde las especies reductoras con un Eo más electronegativo (-) a las especies oxidantes, con un Eo más electropositivo (+) La reacción se produce de manera espontánea y la energía libre de gibs es negativa y el potencial de reducción positivo , es decir si va de uno menor a uno mayor. En la fosforilación dependiente del tansporte de electrones a través de la membana , los electrones se pueden tranferirir de 4 formas: 1. Mediante un par redox ej Fe +2, que tiene 2 electrones menos y el Fe +3 que le faltan 3, el paso del Fe+2 al Fe+3 pierde un electron de forma espontánea ya que el potencial de reducción es positivo 2. En forma de átomos de hidrógeno (1 protón y un electrón ) 3. Reductor orgánico con oxígeno para dar lugar a un alcohol. 4. Ión hidruro (H-, un átomo de hidrógeno reducido por que ha ganado un electrón) 5 reducidas como NADH y FADH2 hasta el oxígeno, último aceptor. Durante esta transferencia de electrones se genera un bombeo de protones hacia el espacio intermembrana originando una fuerza protonmotriz que activa la ATP sintasa. 2. Fosforilación oxidativaà fosforilación del ADP hasta ATP por la ATP- sintasa activada por el gradiente de protones. 3 moléculas de ATP a partir de NADH y 2 a partir del FADH2 (cede sus electrones directamnete al CoQ) v Complejo I : NADH-UQ OIDORREDUCTASA o NADH DESHIDROGENASA El NADH (soluble en la matriz) cede los protones al primer complejo. Los electrones no pasan directamente del NADH a la ubiquinona sino que primero pasan por el FMN y una proteína sulfoférrica y de ahí los electrones ya pasan a la ubiquinona que se encuentra en la parte del complejo dentro de la membrana. L a ubiquinona pasa a ser ubiquinol por que ahora está reducido y se va a mover por la membrana con una molécula con la cual pueda ceder sus electrones y volver a oxidarse para volver a llevar a cabo el ciclo. 6 Inhibición por: -Rotenona -Amital -Piericidina v Complejo II: (succinato: UQ oxidorreductasa) . Succinato deshidrogenasa Cataliza la reacción de reducción d la UQ-Coencima Q mediante los electrones cedidos por la oxidación del succinato al fumarato, catalizado a su vez por la FAD generando FADH2. No lleva asociado ningun cambio de potencial protónico Es la única proteína perférica de este proceso , en el lado interno de la membrana, hacia la matriz y forma parte del ciclo de krebs. Contiene 2 proteínas Fe-S, succinato deshidrogenasa, glicerol-3-P-deshasa , Acil-CoA deshasa , FAD unido covelentemente. Inhibidor : Malato à inhibidor competitivo de la succionato dh 7 v Complejo III: Ubiquinol: citocromo b-c1 ocidorreductasa. CoQcitocromoc reductasa La transferencia de electrones desde el ubiquinol (forma reducida de la UQ coenzima Q) hasta el cit c y el transporte de protones asociado. Contine: Ø 3 polipéptidos portadores de los cofactores redox ej. Prot. De Rieske Ø Citocromo c Ø 2 citocromos b Inhibición: Antimicina y mixotiazol v Complejo IV:citocomo c:o2 oxidorreductasa. Citocromo c oxidasa El paso final de la cadena respiratoria implica la transferencia de 4 electrones desde el cit.c reducido al oxígeno con la formación de dos moléculas de agua. Inhibición: Dióxido de carbono, cianuro, azida TERORIA QUIMIOSMÓTICA DE MITCHELL Explica como la energía que proviene del transporte de electrones por la membrana se utiliza para sintetizar ATP a patir de ADP y Pi. 1. Los complejos I, III Y IV generan un gradiente de protonesàfuerza protón- motriz que activa la ATP sintasa -gradiente de carga potencial electrico à más cargas + en el exteriori que en la matriz . -El exterior de la membrana más ácido. 2. La energía generada por el gradiente de protones es suficiente pararealizar la síntesis de ATP. Postulados : Ø Flujo de electrones y átomos de H ocurre vectorialmente. Ø Esto provoca un movimiento de protonesà gradiente electroquímico (negativo en el interior) Ø Membrana impermeable a los protonesàdiferencia de ph. (dento alcalino) Ø ATP asa permite la vuelta de los protones para la síntesis de ATP.