La fosforilación oxidativa (FO) tiene lugar en las mitocondrias y es la culminación del metabolismo aeróbico, donde convergen las oxidaciones de glúcidos, grasas y aminoácidos. Implica el transporte de electrones a través de una cadena de transportadores en la membrana mitocondrial interna y el bombeo de protones, generando un potencial electroquímico que es aprovechado por la ATP sintasa para producir ATP a partir de ADP y fosfato.

2. •La FO es la culminación de el metabolismo productor de E en los organismos
aeróbicos
•En este proceso convergen las oxidaciones de glúcidos, grasas y aa., da lugar a
la respiración celular (energía impulsa prod. de ATP anabolismo)
•Tiene lugar en las mitocondrias: En el proceso interviene un flujo de
electrones, a través de una cadena de transportadores ligados a la membrana
(CTE)
•Implica el transporte de protones a través de una membrana impermeable,
generando un potencial electroquímico transmembrana.
Generalidades

3.  Membrana mitocondrial EXTERNA :
intercambio libre,permite el paso de H+
(porinas)
Membrana mitocondrial INTERNA :
IMPERMEABLE, sobre esta se encuentran,
repetidas veces los copias de la cadena
transportadores electrónicos respiratorios y la
ATP Sintasa
 Esta última separa las rutas metabólicas
que se producen en el citosol, de las que se
producen en la matriz mitocondrial

5. •La mayor parte de los electrones que entran en la CTE, provienen de la acción
de deshidrogenasas que captan electrones de las vías catabólicas (Ej.:
Glucólisis, Ciclo de Krebs) y los ceden a aceptores de electrones, gralmente.
NAD+ y FAD+ .
•La CTE esta formada por transportadores electrónicos: proteínas de estructura
compleja ligadas a la membrana, que cuenta con determinados grupos
prostéticos capaces de aceptar y donar electrones
•Analizamos la CTE agrupada en complejos, númerados de I a IV, cada uno de
estos es un gran grupo de proteínas que se encarga de bombear protones a el
espacio intermembrana (según el caso) y transportar electrones dentro de la
membrana interna
•Los transportadores “naturalmente” funcionan en un orden de potencial de
reducción creciente, los electrones fluyen espóntaneamente entre los
transportadores en este orden (en condiciones celulares, esto depende de la
relación entre la [ ] oxidada y la reducida de el transp.)

6. Complejo I : NADH
deshidrogenasa Enzima enorme, compuesta x 42
cad. Polip.
 Cataliza dos procesos acoplados:
1- Transferencia de un ión hidruro
y un protón de la matriz hacia la
ubiquinona
Q QH2 (ubiquinol)
2- Transf. De cuatro protones de
la matriz hacia el espacio
intermembrana (lado P)

7. Complejo II: Succinato
deshidrogenasa
 Es la única enzima del C. de Krebs
ligada a membrana
 Utiliza como sustrato el succinato,
transfiere electrones, y devuelve
fumarato a la matriz
 A nivel de la ubiquinona también
entran electrones que vienen desde:
1- cadenas Acil Graso unido a CoA
(primer paso de B-oxidación)
2- Glicerol-3-P citosólico (glucólisis)

8. Complejo III: Citocromo bc1
 Acopla la transferencia
de electrones desde el
ubiquinol (QH2) al
citocromo c, con el
transporte de protones
de la matriz al espacio
intermembrana

9. Complejo IV: citocromo oxidasa
 Es una enzima muy
grande (13 subun.) de la
membrana interna
mitocondrial
 Ultimo paso de la cadena
de transp., se produce la
transferencia de
electrones del citocromo c
al O2
 Por cada 4 electrones que
pasan a través del
complejo, la enzima
consume 4 de la matriz
(=O2 2H2O)

10. ATP Sintasa
 La diferencia de [ ] y de
cargas entre matriz y esp.
Intermemb., representa E
potencial electroquímico
Fuerza PROTON MOTRIZ
 Esta fuerza es aprovechada ,
por la
ATP Sintasa
para producir ATP, a partir de
ADP y Pi, a medida que los
protones fluyen pasivamente
hacia la matriz (t.
quimiosmótica)

12.  Esta demostrado experimentalmente que la
oxidación de O2 a 2H20, y la fosforilación para
formar ATP, son dos procesos que están
acoplados
 Hay ciertas condiciones y compuestos que
provocan que este acoplamiento se rompa:
- Cuando se rompen mitocondrias con detergente
o mecánicamente, sigue la transf. de electrones al
O2, pero no la síntesis de ATP
-Ciertos compuestos químicos rompen el
acoplamiento sin destruir la estructura
mitocondrial.

13. Desacoplantes químicos
 2,4 Dinitrofenol (DNP)
 CarbonilCianuro-p-
trifluorometoxifenilhidrazona (FCCP)
 Estos desacoplantes son ácidos débiles
con propiedades hidrofóbicas que les
permiten difundir fácilmente a través de
la membrana mitocondrial, una vez en la
matriz liberan H+ disipando el gradiente
electroquímico entre matriz y espacio
intermembrana
 Esto provoca que continúe el consumo
de O2 (prosigue transf. De electrones),
pero no se sintetiza ATP
Muerte celular

14. MUCHAS GRACIAS