Localizacion celular de la fosforilacion oxidativa
Contents:Inhibidores de la Fosforilación Oxidativa
El complejo IV cataliza la oxidación del citocromo c mediante el O 2 , el aceptor final de electrones del proceso de transporte electrónico. El malato puede atravesar las membranas mitocondriales y entrar en la matriz mitocondrial. Una vez ahí, el malato es deshidrogenado por la enzima mitocondrial malato deshidrogenasa.
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El oxalacetato es transaminado a aspartato, el cual sale de la mitocondria y una vez en el citosol, es transaminado a oxalacetico comenzando un nuevo ciclo. Teoría quimosmótica de Mitchell. Esto provoca un movimiento de protones entre los compartimentos acuosos separados por una membrana. La membrana es impermeable a los protones de modo que se establece una diferencia de pH.
La membrana contiene una enzima ATPasa que permite el retorno de los protones que a su vez dirigen la reacción de síntesis de ATP. Flavin adenin dinucleótido, se encuentra como grupo prostético en las flavoproteínas que pueden hacer la transferencia secuencial de un electrón. Fundamentos de Bioquímica Estructural. Editorial Médica Panamericana S.
El heme a se encuentra en citocromos del tipo a y en la clorofila de las plantas verdes. La fosforilación oxidativa atrapa la energía en la forma de ATP de alta energía.
Datos personales
Primero, la membrana mitocondrial interna debe estar físicamente intacta de tal manera que los protones solamente puedan re-ingresar a la mitocondria por el proceso que esta acoplado a la síntesis de ATP. En segundo lugar, un gradiente de protones debe ser desarrollado a través de la membrana mitocondrial interna.
La energía del gradiente de protones se conoce con el nombre de potencial quimioosmotico, o fuerza motil de protones PMF. Este potencial es la suma de las diferencias de concentración de protones a través de la membrana y de la diferencia en la carga eléctrica a través de la membrana. Los dos electrones del NADH generan un gradiente de 6 protones. Así, la oxidación de un mol de NADH lleva a una disponibilidad de PMF con una energía libre de aproximadamente —31,2 kcal 6 x —5,2 kcal. Los protones regresan a la matriz mitocondrial a través de la proteína de membrana denominada ATP sintasa o complejo V.
La ATP sintasa esta compuesta de 3 fragmentos: F 0 , que se localiza en la membrana; F 1 , que protruye desde la membrana mitocondrial interna hacia la matriz mitocondrial; y la proteína que le confiere sensibilidad a la oligomicina OCSP , que conecta los fragmentos F 0 y F 1. Así, con 31,2 kca de energía disponible, esta claro que el gradiente de protones generado por el transporte de electrones contiene la energía suficiente para la síntesis normal de ATP.
Debido a que el transporte de electrones esta acoplado a la translocación de protones, el flujo de electrones a través del sistema de transporte de electrones se regula por la magnitud de la PMF. Bajo condiciones de reposo, con una carga alta de energía en las células, la demanda para síntesis nueva de ATP se limita y, aunque la PMF esta alta, el flujo de electrones hacia la matriz de la mitocondria a través de la ATP sintasa es mínima. Así, mientras la proporción del transporte de electrones depende de la PMF, la magnitud de la PMF en cualquier momento refleja la carga de energía de la célula.
La proporción del transporte de electrones usualmente se mide al determinar la proporción de consumo de oxigeno y a esto se refiere como la tasa de respiración celular. La tasa de respiración se conoce como estado 4 cuando la carga de energía es alta, la concentración de ADP es baja, y el transporte de electrones esta limitado por el ADP. Así, bajo condiciones fisiológicas la actividad respiratoria mitocondrial esta en un ciclo entre los estados 3 y 4. Algunos de estos agentes son inhibidores del transporte de electrones en sitios específicos en el ensamblaje de transporte de electrones, mientras otros estimulan el transporte al descargar el gradiente de protones.
Por ejemplo, la antimicina A es un inhibidor específico del citocromo b. En presencia de antimicina A, el citocromo b puede ser reducido pero no oxidado.
Como es de esperarse, en presencia de la antimicina A el citocromo c permanece oxidado, así como también los citocromos posteriores a y a 3. Una clase importante de antimetabolitos son los agentes desacopladores ejemplificados por el 2,4-dinitrofenol DNP. El malato-aspartato de transportador es el principal mecanismo para el movimiento de reducción de los equivalentes en forma de NADH; puesto de relieve en los cuadros rojos del citoplasma a la mitocondria.
El glicolíticas vía es una fuente primaria de NADH. Los electrones son "llevadas" a la mitocondria en forma de malato. Malato entonces cuando entra en la mitocondria la reacción inversa es llevada a cabo por mitocondrial MDH.
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El Asp luego sale de la mitocondria y entra en el citoplasma. AST es aspartato transaminasa. El transportador glicerol fosfato esta acoplado a una desdhidrogenasa unida al FAD en la membrana mitocondrial interna con potencial bajo de energía como aquel que se encuentra en el complejo II. El transportador involucra a dos glicerolfosfato deshidrogenasas diferentes: El resultado neto del proceso es que equivalentes reductores del NADH citosólico son transferidos al sistema de transporte de electrones.
El sitio activo de la glicerol fosfato deshidrogenada de la mitocondria se encuentra en la superficie externa de la membrana interna, lo que permite un acceso expedito al producto de la segunda, o glicerolfosfato deshidrogenasa citosólica.
Funciones Mitocondriales y Oxidaciones Biológicas
Contrariamente al transportador glicerol fosfato, el transportador malato aspartato genera 3 equivalentes de ATP por cada NADH citosólico oxidado. En este paso, los equivalentes reductores derivados del NADH se hacen disponibles para la NADH deshidrogenada de la membrana mitocondrial interna y son oxidados, produciendo 3 ATPs como se describió anteriormente. El aspartato que también es producido es translocado a fuera de la mitocondria.
Los electrones mitocondrial sistema de transporte cadena de transporte electrónico: Cuando los electrones pasan a través de los complejos de la ETC algunos se filtran al oxígeno molecular O 2 que resulta en la formación de superóxido. SOD1 se encuentra en el espacio intermembrana mitocondrial y se encuentra SOD2 dentro de la matriz mitocondrial. Utilizando ratones knock-out ha sido claramente demostrado que la Mn-SOD es esencial para el mantenimiento normal de las mitocondrias función en los tejidos altamente oxidantes como el cerebro y el corazón, así como la hígado.
FMN del complejo I. Es un proceso bioquímico que ocurre en las células. De una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa.
Fosforilación oxidativa
Dentro de las células, la fosforilación oxidativa se produce en las membranas biológicas. Durante otros veinte años, el mecanismo por el cual se generaba el ATP siguió siendo un misterio, con científicos buscando un elusivo "intermediario de alta energía", que enlazara las reacciones de oxidación y fosforilación.
Mitchell con la publicación de la teoría quimiosmótica en La investigación posterior se centró en la purificación y caracterización de las enzimas involucradas, con importantes contribuciones realizadas por David E.