Fosforilación oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato

Presentación del tema: "Fosforilación oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato"— Transcripción de la presentación:

1 Fosforilación oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato

2 Fosforilación oxidativa
Transporte de electrones Fosforilación oxidativa Síntesis de ATP Mitocondria

3 FADH2

4 Cadena transportadora de electrones
Q = ubiquinona o coenzimaQ

5

6

7

8 Cadena transportadora de electrones mitocondrial

9 Potenciales de reducción estándar

10

11 Estados de oxidación de FMN

12 Estructura de los centros hierro-azufre
[Fe–S] [4Fe–4S] [2Fe–2S]

13 Estados de oxidación de la coenzimaQ CoQ.
Cola de isopreno

14 Estructura química de los citocromos

15 Inhibidores

16 Complejo I o NADH-Coenzima Q Reductasa
Cataliza la transferencia de electrones del NADH a la CoQ Via: NADH  FMN  Fe-S  UQ Evidencia experimental sugiere que transporta 4 H+ por 2 e- desde la matriz al citosol Brazo periférico contiene FMN y 8 centros Fe-S Fuente de ROS MM: KDa

17

18 Complex II Enzima Función TCA Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa
Succinato deshidrogenasa TCA Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa Transferencia de NADH a la mitocondria Acil CoA deshidrogenasa Oxidación de ácidos grasos

19 Complejo III: Coenzima Q-Citocromo c Oxidoreductasa o citocromo bc1
Cataliza la transferencia de electrones de la CoQ al citocromo C via el ciclo Q Contiene dos citocromos b(bh, bL), un citocromo C y un centro Fe-S Es una bomba de protones subunidades QH2 + 2cyt c+ + 2H+N    Q + 2cyt c + 2H+P + 2H+P

20 Complejo IV : Citocromo oxidasa
Etapa final de la cadena transportadora de electrones Contiene cuatro centros redox: un par de átomos de Cu (centro CuA) citocromo a citocromo a3 un átomo de Cu (CuB) CuA cyta  cyta3 CuB O2 Four electron reduction – partially reduced oxygen must stay bound to the complex.

21 Premio Nobel en Química, 1978
Peter Mitchell Premio Nobel en Química, 1978 "for his contribution to the understanding of biological energy transfer through the formulation of the chemiosmotic theory"

22 Evidencias que apoyan la teoría quimiosmótica
Mitocondria bombean protones y generan una gradiente de pH através de la membrana interna de la mitocondria 2. La fosforilación oxidativa requiere que la membrana interna de la mitocondria esté intacta 3. La proteínas transportadoras de protones atraviesan la membrana interna de la mitocondria 4. Compuestos que disipan el gradiente de protones inhiben la síntesis de ATP. 5. Si se genera un gradiente de protones artificial en la membrana interna de la mitocondria, por incubación de éstas en una solución ácida, se produce ATP, en ausencia del transporte de electrones

23 Desacopladores de la fosforilación oxidativa

24 Efecto de inhibidores y desacopladores sobre el consumo de oxígeno de mitocondrias aisladas
Tiempo -hidroxibutirato DNP Cianuro

25 Síntesis de ATP

26 Síntesis de ATP Fo ATP sintasa F1 F1 de E. coli: 3 3   
F0 de E. coli: a b2 c912 ATP sintasa F1

27 ATP Sintasa como un nano-motor
~10 nm de diámetro Puede sintetizar ATP usando la gradiente electroquímica o hidrolizar ATP generando una gradiente de protones Convierte la energía electroquímica a energía mecánica y energía química

28 Translocación de H+ a través de Fo
Stator: a, b, δ, and F1 Rotor: c, γ, ε

29

30 Sistema experimental utilizado para observar la rotación de la E
Sistema experimental utilizado para observar la rotación de la E. coli F1F0–ATPasa.

31 Modelo de Fo ATPasa Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, (2010), 1797,

32