Facultad de Ciencias Veterinarias Oxidaciones Biológicas MSc. Bioq. María Bárbara De Biasio Cátedra de Bioquímica Facultad de Ciencias Veterinarias

Introducción Requerimientos Energéticos celulares Fototrofismo y Quimitrofismo Oxidaciones  Graduales Importancia de Coenzimas

Oxidaciones Biológicas Ganancia de oxígeno Oxidación Pérdida de e- o hidrógenos Pérdida de oxígeno Reducción Ganancia de e- o hidrógenos

Potenciales de Reducción

Cadena Respiratoria

el aceptor final de e- es el oxígeno  H2O Cadena Respiratoria Hidrógenos y e-: equivalentes de reducción se transfieren juntos en etapas tempranas el aceptor final de e- es el oxígeno  H2O

Mitocondrias Estructura Mitocondrial

Mitocondrias

Sistemas de Transporte Mitocondrias 1.Lanzaderas de Glicerofosfato

Sistemas de Transporte Mitocondrias 2.Translocador ATP/ADP

AH2 + NAD+  A + NADH + H+ AH2 + NADP+  A + NADPH + H+ Transferencia de Equivalentes de Reducción X AH2 + NAD+  A + NADH + H+ X AH2 + NADP+  A + NADPH + H+

Transferencia de Equivalentes de Reducción

Transferencia de Equivalentes de Reducción

Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Centros Sulfoférricos Coenzima Q o Ubiquinona Citocromos

Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Tienen Flavina como grupo prostético

Cadena Respiratoria Componentes Centros Sulfoférricos Contienen hierro no hemínico, unido a azufre Fe 3+  Fe 2+

Cadena Respiratoria Componentes Coenzima Q o Ubiquinona No unida a Proteínas

Orden potencial de reducción creciente: Cadena Respiratoria Componentes Citocromos Son hemoproteínas El Fe 3+ capta e- Hay varios tipos: a: a y a3 b: b566 y b562 c: c y c1 Orden potencial de reducción creciente: b566 - b562 - c1 – c - a – a3

Cadena Respiratoria Complejos

Cadena Respiratoria Complejo I: NADH - Coenzima Q reductasa

Cadena Respiratoria Complejo II: Succinato - Coenzima Q reductasa

Cadena Respiratoria Complejo III: Coenzima Q – Cit C reductasa

Cadena Respiratoria Complejo IV: Citocromo C oxidasa

Fosforilación Oxidativa Definición Sustrato NADH deshidrogenasa Otros Aceptores Agua

Cadena de Transporte de Electrones

¿Cómo ocurre la conversión de E liberada tras la transferencia de e- en la cadena respiratoria, en potencial de transferencia de fosforilos para la síntesis de ATP?

ADP + Pi  ATP + H2O Reacción Endergónica

Primeras Evidencias Partículas Submitocondriales

ATP Sintetasa

ATP Sintetasa

Mecanismos de Fosforilación Oxidativa 1953- Slater- Hipótesis Química 1964- Boyer- Hipótesis Conformacional 1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica

Mecanismos de Fosforilación Oxidativa 1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica

Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones

Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones Hipótesis

Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones ATP Sintetasa

Hipótesis de la Máquina Rotatoria

NADH: 10 H+  3 ATP FADH2: 6 H+  2 ATP

Fosforilación a Nivel del Sustrato Transferencia Directa de Fosfatos al ADP Piruvato quinasa 2- PEP + ADP  Piruvato + ATP Transferencia Indirecta de Energía al ADP Succinato tioquinasa Succinil-CoA + GDP + Pi  Succinato + GTP + CoA-SH

Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Peróxidos de Hidrógeno Radicales libres Superóxidos Radicales libres Oxhidrilos

Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Radicales libres Oxhidrilos Son más reactivos

Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Efectos Nocivos Ruptura del ADN y modificaciones Oxidación de Grupos Sulfhidrilos Ataque de Ácidos Grasos Insaturados Pulmón y Cerebro

Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Mecanismos de Protección O2- + O2- + 2H+  H2O2 + O2 Superóxido Dismutasa 2H2O2  2H2O + O2 Catalasa ROOH + 2GSH  GSSG + ROH + H2O Glutatión Peroxidasa 2H2O2 + 2GSH  2H2O + GSSG H2O2 + AH2  2H2O + A Peroxidasa

Muchas Gracias