5 cadena respiratoria
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CADENA RESPIRATORIA
1.TRANSPORTE DE ELECTRONES
2. FOSFORILACION OXIDATIVA
ENERGÍA Y
METABOLISMO
Metabólicamente la energía se obtiene en el
proceso llamado cadena respiratoria
oxidación de sustratos, produciendo agua y
energía.
Es realizada mediante una serie de enzimas que
constituyen la cadena de transporte de
electrones, en la que un grupo de compuestos
son oxidados y reducidos alternativamente.
FAD: flavín adenin
dinucleótido
NAD: nicotinamin
adenin dinucleótido
FMN: flavín
mononucleótido
Funciones De la Cadena
Respiratoria
Producir energía a partir de Glúcidos, Lípidos y
Proteínas
Transporta equivalentes reducidos y los conduce
con el O2 para formar agua
Incorpora PO4 como fuente de alta energía
Transporta H+ y electrones a lo largo de la cadena
Existe una diferencia de potencial redox
Puede incorporar electrones desde el NADH a la
coenzima Q
Estructura de proteínas hierro-sulfuradas presentes
en los complejos de la cadena respiratoria
COMPONENTES DEL TRANSPORTE
DE ELECTRONES
COMPLEJO I: NADH - DESHIDROGENASA
Posee un grupo FMN, con estructura
similar al FAD
Enzima responsable de recibir los
electrones del NADH
Cuenta con un centro constituido por
Hierro y Azufre, participa en transferencia
de electrones hacia el siguiente
intermediario de la cadena, la coenzima Q.
COMPLEJO I: NADH - DESHIDROGENASA
COMPONENTES DEL TRANSPORTE
DE ELECTRONES
COMPLEJO II: SUCCINATO DESHIDROGENASA O
SUCCINATO-COENZIMA Q REDUCTASA
FAD realiza la oxidación del succinato en el ciclo de Krebs
FADH2 (coenzima reducida) dona el par de electrones al centro activo Ferro-sulfurado (similar al presente en el complejo I), entregando los electrones a la coenzima Q.
COMPLEJO II: SUCCINATO DESHIDROGENASA O
SUCCINATO-COENZIMA Q REDUCTASA
COMPONENTES DEL
TRANSPORTE DE ELECTRONESCoQ: Coenzima Q-10 / Ubiquinona
Hace parte del complejo III
Coenzima Liposoluble,
Formada por un hexaciclo
COMPONENTES DEL TRANSPORTE
DE ELECTRONESCOMPLEJO III: CITOCROMO C – COENZIMA Q
OXIDOREDUCTASA
Complejo multienzimático con varios
centros activos: citocromo b, citocromo
c1 y proteína de Rieske (también contiene
grupo Hierro y Azufre)
Hay transferencia de electrones: CoQ citocromo b P. Rieske citocromo C
COMPLEJO III: CITOCROMO C – COENZIMA Q
OXIDOREDUCTASA
Proteína de
Rieske
COMPONENTES DEL
TRANSPORTE DE ELECTRONESCOMPLEJO IV: CITOCROMO OXIDASA
• Enzima encargada
de dar los
electrones de la
cadena al aceptor
final: la molécula
de oxígeno.
FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA
En el transporte de
electrones durante las
reacciones de óxido
reducción, una porción de
energía es liberada para
usarse en la fosforilación de
ADP.
A través de la membrana,
mediante un bombeo de
protones desde el espacio
intermembrana hacia la
matriz mitocondrial, ocurre
la síntesis de ATP.
FOSFORILACIÓN OXIDATIVACOMPLEJO V: ATP sintetasa (sintasa)
• Encargada de la síntesis directa del ATP por
transferencia de electrones del oxígeno
(organismos aerobios).
• Estas enzimas se visualizan como pequeñas
esferas sobre la membrana interna de la
mitocondria, donde se encuentra gran cantidad
de estas moléculas.
COMPLEJO V: ATP sintetasa
Modelo Quimiosmótico(Fuerza protón motriz)
Factores que Controlan el
Proceso Respiratorio
Número de mitocondrias
Morfología de las mitocondrias
Disponibilidad de ADP y de fosfato
Capacidad de saturación de la cadena respiratoria
Disponibilidad de Oxígeno
Número de proteínas asociadas a la membrana
mitocondrial interna, responsables del consumo de
O2 y síntesis de ATP.
Desacoplantes de la
Cadena Respiratoria
En la membrana interna hay sustancias que aumentan la permeabilidad a los protones. Forman una ruta que disipa el gradiente de protones no asociada a ATP.
Permiten el transporte de electrones inhibiendo la síntesis de ATP.
Detienen las rx de fosforilación pero no las de oxidación, las cuales suceden a altas velocidades y liberan energía en forma de calor (No ATP)
*Dicumarol, Dinitrofenol.
Inhibidores de la Cadena
Respiratoria
Interrumpen el transporte del NADH a la CoQ
*Amobarbital
*Piericidina
*Rotenona
Inhibe la succinato deshidrogenasa que transfiere hidrogeniones a la CoQ
*Carboxina
*TTFA
Impide la oxidación y la fosforilación: Oligomicina
Inhibe fosforilación oxidativa bloqueando el ADP (transportador): Atractilósido
Producen desacople: Dinitrocresol, Pentaclorofenol, CCCP (clorocarbonil cianuro fenil hidrazona)