OXIDACIÓN CELULAR GLUCÓLISIS Y RESPIRACIÓN CELULAR

C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6 H2O + energía (686 kcal/mol) Alrededor del 40% de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la conversión de ADP en ATP

Ocurre en todos los seres vivos. Es un proceso exergónico: liberador de Energía (catabolismo) Glucólisis: citoplasma Ciclo de Krebs + transporte de electrones: Procariontes: en membrana plasmática. Eucariontes: en mitocondrias.

Dinucleótido de nicotinamida y adenina Coenzima transportadora de electrones

Dinucleótido de flavina y adenina Coenzima transportadora de electrones

1°Etapa: GLUCÓLISIS (en citoplasma) HEXOCINASA FOSFOHEXOSA ISOMERASA FOSFOFRUCTO CINASA ALDOLASA ISOMERASA TRIOSAFOSFATO DESHIDROGENASA FOSFOGLICERATO CINASA FOSFOGLICERO MUTASA ENOLASA PIRUVATO CINASA x2

Balance neto: glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+---> 2 piruvatos + 2 ATP + 2 (NADH + H+) La energía total que se puede obtener de la glucosa por oxidación aeróbica es = 688 kcal/mol. La energía total acumulada en 2 ATP = 2 x 7.3 = 14.6 kcal/mol Los dos NADH + H+ pasan a la cadena de transporte de electrones en ambiente aerobios y pueden dar mas ATP, recuperándose el NAD en su forma oxidada.

Oxidación del ácido pirúvico

2° CICLO DE KREBS (en matriz mitocondrial)2° CICLO DE KREBS (en matriz mitocondrial) Ciclo tricarboxílico o Ciclo del ácido Cítrico. Se produce CO2 y átomos de H+ o protones. La Acetil CoA se combina con Acido Oxalacético y forman Ácido Cítrico. En cada vuelta se extraen 4 pares de átomos de H (entran en la cadena respiratoria y son aceptados por NAD (nicotinamida adenina dinucleótido) o FAD (flavina adenina dinucleótido), son los aceptores primarios de H+

Balance de un ciclo: Acetil-CoA (2-C) + 3 NAD+ + FAD > 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP Balance para una molécula de glucosa: 1 glucosa + 38 ADP + 38 Pi > 6 CO ATP Nota: 2 de los NADH son formados en el citoplasma durante la glicólisis. Para ser transportados a la matriz mitocondrial para ser posteriormente oxidado por la cadena transportadora de electrones, tienen que pasar por medio de transporte activo al interior de la mitocondria, Esto "cuesta" 1 ATP por NADH. Por lo tanto el balance final resulta en 36 ATP por glucosa y no 38 ATP.

3° TRANSPORTE DE ELECTRONES (cadena respiratoria)3° TRANSPORTE DE ELECTRONES (cadena respiratoria) Los átomos de H son aceptados por las coenzimas NAD y FAD, que se transforman en NADH (reducido) y FADH2 (reducido). Son conducidos por la cadena en las crestas mitocondriales por las CITOCROMOS.

4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA fosforilación quimiosmóticaMecanismo de formación de ATP: fosforilación quimiosmótica: bombardeo de protones desde la matriz mitocondrial a la cámara intermembrana (creando un gradiente) Salen los protones hacia la matriz mitocondrial a través de las partículas F1 donde se produce ATP por acción de las enzimas. Al final el oxígeno acepta los electrones combinándose con los H+ y forma H2O.

4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA4° FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Complejos de proteínas inmersos en la membrana: Complejo I: recibe los electrones del NADH. La CoQ conduce los electrones del complejo I al II. Complejo II: los electrones se desplazan al citocromo c. Los electrones pasan a los citocromos del complejo III. Complejo III: los electrones regresan a la matriz donde se combinan con H+ y el oxígeno y forman H2O

TEORÍA QUIMIOSMÓTICA Los protones son bombardeados hacia afuera de la matriz mitocondrial en la cadena de transporte electrónico. El movimiento de protones a favor del gradiente electroquímico cuando pasan por la ATPsintetasa suministra energía, así se regenera el ATP. El número exacto de protones no se sabe aún.

Rendimiento energético

Inhibidores de la Fosforilación oxidativa Inhibidores de la Fosforilación oxidativa Numerosos productos químicos pueden bloquear la transferencia de electrones en la cadena respiratoria, o la transferencia de electrones al oxígeno. Todos ellos son potentes venenos, entre ellos Monóxido de Carbono -- se combina directamente con la citocromo oxidasa terminal, y bloquea la entrada de oxígeno a la misma. Cianuro (CN-) se pega al hierro del citocromo e impide la transferencia de electrones.