El documento trata sobre el metabolismo energético microbiano y la bioquímica microbiana. Explica conceptos clave como la respiración, oxidación y fosforilación oxidativa en Escherichia coli. Aborda temas como las reacciones enzimáticas, coenzimas, potencial redox, teoría quimiosmótica de Peter Mitchell y componentes de la cadena respiratoria mitocondrial. El documento provee información fundamental sobre los mecanismos de captación de energía en los microorganismos a nivel bioquímico.
Este documento presenta información sobre la cadena respiratoria mitocondrial y la producción de ATP. Explica la estructura de la mitocondria y los componentes de la cadena respiratoria como las flavoproteínas, proteínas ferrosulfuradas, ubiquinona y citocromos. Describe cómo el flujo de electrones a través de estos transportadores crea un gradiente electroquímico que bombea protones y permite la fosforilación oxidativa para generar ATP. También analiza los potenciales redox de los intermediarios y cómo los inhibidores
Presentación de apoyo para explicar el proceso de transporte electrónico en la membrana interna de la mitocondria y la fosforilación. Se utilizan dos nomenclaturas: una que utiliza tres sistemas (incluyendo la succinato deshidrogenasa en el primero) y otro que considera cuatro, es decir, la succionato deshidrogenasa aparte.
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La glucólisis y la fosforilación oxidativa son las principales vías metabólicas que producen ATP en las células eucariotas. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato, produciendo un pequeño número de ATP. Luego, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones en la mitocondria generan más moléculas de transporte de electrones de alta energía que se utilizan para bombear protones y crear un gradiente electroquímico. Finalmente, la ATP sintasa utiliza este gradiente para sintetizar
La cadena respiratoria consiste en una serie de reacciones de oxido-reducción en las que los electrones provenientes del catabolismo se mueven a través de transportadores hacia el oxígeno, creando un gradiente electroquímico que se utiliza para sintetizar ATP. La fotosíntesis captura energía de la luz y la transforma en energía química a través de dos etapas: reacciones dependientes de la luz, y reacciones independientes de la luz que forman enlaces carbono-carbono usando la energía y poder
Cristina Suarez. Cadena respiratoria y Fosforilacion oxidativaAndrea Gloria
El documento describe la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa en la mitocondria. 1) La cadena respiratoria transporta electrones desde NADH y FADH2 a través de una serie de complejos proteicos en la membrana mitocondrial interna hasta el oxígeno, bombeando protones hacia el espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. 2) La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para catalizar la fosforilación de ADP a ATP. 3) Estos procesos permiten la oxidación completa
Este documento describe los procesos de transporte de electrones y fosforilación oxidativa. Explica que la glucosa y otros sustratos se oxidan en la glucólisis y ciclo de Krebs, liberando energía que se almacena en NADH y FADH2. Estos transportan electrones a través de la cadena transportadora de electrones en la membrana mitocondrial, bombeando protones y creando un gradiente electroquímico. La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato
Cristina suarez. cadena respiratoria y fosforilacion oxidativaCristina Suarez
1) La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa permiten la reoxidación de las coenzimas NADH y FADH2 a través del transporte de electrones entre complejos proteicos en la membrana mitocondrial interna, generando un gradiente de protones.
2) La energía de este gradiente se utiliza por el complejo ATP sintasa para catalizar la fosforilación de ADP a ATP.
3) Este proceso permite la producción eficiente de grandes cantidades de ATP necesarias para satisfacer las demandas energéticas de la célula.
Este documento presenta información sobre la cadena respiratoria mitocondrial y la producción de ATP. Explica la estructura de la mitocondria y los componentes de la cadena respiratoria como las flavoproteínas, proteínas ferrosulfuradas, ubiquinona y citocromos. Describe cómo el flujo de electrones a través de estos transportadores crea un gradiente electroquímico que bombea protones y permite la fosforilación oxidativa para generar ATP. También analiza los potenciales redox de los intermediarios y cómo los inhibidores
Presentación de apoyo para explicar el proceso de transporte electrónico en la membrana interna de la mitocondria y la fosforilación. Se utilizan dos nomenclaturas: una que utiliza tres sistemas (incluyendo la succinato deshidrogenasa en el primero) y otro que considera cuatro, es decir, la succionato deshidrogenasa aparte.
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La glucólisis y la fosforilación oxidativa son las principales vías metabólicas que producen ATP en las células eucariotas. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato, produciendo un pequeño número de ATP. Luego, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones en la mitocondria generan más moléculas de transporte de electrones de alta energía que se utilizan para bombear protones y crear un gradiente electroquímico. Finalmente, la ATP sintasa utiliza este gradiente para sintetizar
La cadena respiratoria consiste en una serie de reacciones de oxido-reducción en las que los electrones provenientes del catabolismo se mueven a través de transportadores hacia el oxígeno, creando un gradiente electroquímico que se utiliza para sintetizar ATP. La fotosíntesis captura energía de la luz y la transforma en energía química a través de dos etapas: reacciones dependientes de la luz, y reacciones independientes de la luz que forman enlaces carbono-carbono usando la energía y poder
Cristina Suarez. Cadena respiratoria y Fosforilacion oxidativaAndrea Gloria
El documento describe la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa en la mitocondria. 1) La cadena respiratoria transporta electrones desde NADH y FADH2 a través de una serie de complejos proteicos en la membrana mitocondrial interna hasta el oxígeno, bombeando protones hacia el espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. 2) La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para catalizar la fosforilación de ADP a ATP. 3) Estos procesos permiten la oxidación completa
Este documento describe los procesos de transporte de electrones y fosforilación oxidativa. Explica que la glucosa y otros sustratos se oxidan en la glucólisis y ciclo de Krebs, liberando energía que se almacena en NADH y FADH2. Estos transportan electrones a través de la cadena transportadora de electrones en la membrana mitocondrial, bombeando protones y creando un gradiente electroquímico. La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato
Cristina suarez. cadena respiratoria y fosforilacion oxidativaCristina Suarez
1) La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa permiten la reoxidación de las coenzimas NADH y FADH2 a través del transporte de electrones entre complejos proteicos en la membrana mitocondrial interna, generando un gradiente de protones.
2) La energía de este gradiente se utiliza por el complejo ATP sintasa para catalizar la fosforilación de ADP a ATP.
3) Este proceso permite la producción eficiente de grandes cantidades de ATP necesarias para satisfacer las demandas energéticas de la célula.
Este documento describe los procesos de oxidación en los sistemas biológicos, incluyendo la cadena respiratoria, el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Explica que durante estos procesos se transfiere energía de moléculas reducidas como el NADH y el FADH2 a moléculas de ATP a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna y la bomba de protones. También describe los componentes clave de estas reacciones como la ATP sintasa y la teor
1) La cadena respiratoria se localiza en la membrana interna mitocondrial y transporta electrones desde moléculas reductoras como los azúcares y grasos hasta el oxígeno, liberando energía que se usa para sintetizar ATP. 2) El ATP almacena la energía celular en enlaces fosfato de alta energía. 3) El bombeo de protones desde la matriz a través de la cadena respiratoria genera un gradiente químico que la ATP sintasa usa para fosforilar ADP en ATP.
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.
La mitocondria contiene una membrana externa e interna. La membrana interna forma crestas y contiene proteínas de transporte y enzimas clave. La matriz mitocondrial contiene enzimas del ciclo del ácido cítrico. La fosforilación oxidativa en la cadena respiratoria de la membrana interna genera un gradiente de protones que se usa para sintetizar ATP a través de la ATP sintasa.
La cadena respiratoria se encuentra en las mitocondrias y permite la oxidación de equivalentes reductores como NADH y FADH2 para generar un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna. Este gradiente es utilizado por la ATP sintasa para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato. La cadena respiratoria consta de cuatro complejos proteicos que transportan electrones hasta su aceptor final, el oxígeno, bombeando protones al espacio intermembrana y creando así la fuerza motriz para la
El sistema de transporte de electrones consiste en cuatro complejos multienzimáticos enlazados a la membrana interna mitocondrial y dos portadores de electrones. Las reacciones que ocurren en tres de los complejos producen energía que se utiliza para la fosforilación oxidativa, la cual sintetiza ATP acoplada al transporte de electrones a través de un gradiente de protones.
Metabolismo aerobio: transporte electronico y fosforilacion oxidativaDaniela Matamoros
el proceso de respiración celular se realiza a través de la síntesis de energía en forma de ATP a partir de ADP y P.
Presentándose algunos procesos como el transporte electrónico y la fosforilacion oxidativa
El documento trata sobre la fosforilación oxidativa y la bioenergética mitocondrial. Explica los complejos de la cadena de transporte de electrones, la hipótesis quimiosmótica, la fosforilación oxidativa y la síntesis de ATP. También describe inhibidores de la cadena respiratoria y de la fosforilación oxidativa como la rotenona, antimicina A, oligomicina y 2,4-dinitrofenol.
La fosforilación oxidativa es el proceso por el cual se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o FADH2 a través de una serie de transportadores de electrones hasta el oxígeno molecular. Esto genera una fuerza protomotriz formada por un gradiente de pH y potencial eléctrico a través de la membrana mitocondrial interna que se utiliza para sintetizar ATP. La fosforilación oxidativa es la principal fuente de ATP en organismos aeróbicos y genera la mayor parte del ATP formado durante la oxidación completa de
La fosforilación oxidativa es el proceso mediante el cual la energía liberada por la oxidación de equivalentes reducidos como el NADH y FADH2 en la cadena respiratoria mitocondrial se utiliza para sintetizar ATP. La cadena respiratoria consta de tres complejos proteicos que transportan electrones desde los equivalentes reducidos hasta el oxígeno molecular, bombeando protones desde la matriz a través de la membrana mitocondrial interna y generando un gradiente electroquímico. La energía de este gradiente se utiliza por la ATP sint
Transporte de electrones y fosforilacion oxidativa (cap. viii)(1)carloszoo
La cadena de transporte de electrones mitocondrial y la fosforilación oxidativa constan de dos etapas: 1) la cadena de transporte de electrones, y 2) el acoplamiento quimiosmótico. La hipótesis quimiosmótica explica cómo la corriente de protones a través de la membrana interna mitocondrial durante el transporte de electrones conduce a la fosforilación del ADP en ATP. Diversas proteínas como las flavinas, quinonas y citocromos transportan electrones desde el NADH hasta el oxígen
La fosforilación oxidativa implica la transferencia de electrones a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna para sintetizar ATP. Esta cadena consta de cinco complejos proteicos que transportan electrones desde donantes como NADH y FADH2 hasta el oxígeno molecular, bombeando protones hacia el espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. El movimiento de protones a través del complejo V (ATP sintasa) fosforila ADP para producir aproximadamente 3 moléculas de ATP
Este documento describe los procesos de transporte electrónico y fosforilación oxidativa. El transporte electrónico involucra la transferencia de electrones a lo largo de la cadena respiratoria mitocondrial, lo que genera un gradiente electroquímico de protones. Este gradiente es utilizado por la ATP sintasa para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato durante la fosforilación oxidativa. La teoría quimiosmótica explica cómo estos procesos están acoplados para producir energía celular en forma de ATP.
1. La cadena respiratoria es un sistema de transferencia de electrones y protones catalizado por enzimas en la membrana mitocondrial interna que genera ATP.
2. Está formada por cuatro complejos proteicos que transportan electrones de sustancias reductoras como NADH al oxígeno molecular, creando un gradiente de protones.
3. La fosforilación oxidativa acopla este transporte de electrones a la síntesis de ATP a través de la ATP sintasa, utilizando la energía del gradiente de protones.
El documento describe el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria mitocondrial. El ciclo de Krebs es una ruta metabólica clave que oxida moléculas como el piruvato para generar energía en la forma de ATP, NADH y FADH2. La cadena respiratoria, ubicada en la membrana mitocondrial interna, utiliza los electrones de estas moléculas para bombear protones y crear un gradiente electroquímico que se usa para sintetizar ATP a través de la fosforilación oxidativa. La
La cadena respiratoria es un conjunto de proteínas transportadoras de electrones situadas en la membrana interna de la mitocondria que generan un gradiente electroquímico de protones para sintetizar ATP. Consta de cuatro complejos agrupados en tres sistemas que bombean protones al espacio intermembranal, creando una diferencia de concentración que la ATP sintasa aprovecha para producir ATP a partir de ADP e iones de hidrógeno. El proceso finaliza cuando el oxígeno acepta los electrones y forma agua.
La fosforilación oxidativa tiene lugar en la mitocondria y produce ATP a partir de ADP y fosfato. Los electrones derivados de NADH y FADH2 pasan a través de cuatro complejos en la membrana mitocondrial interna, transportando protones al espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. Este gradiente se utiliza por el complejo V para acoplar la síntesis de ATP al transporte de electrones a través de la membrana.
La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa permiten la producción de ATP a partir de la energía liberada por la circulación de electrones desde moléculas como NADH y FADH2 hasta el oxígeno. Una serie de proteínas de la cadena respiratoria ubicadas en la membrana mitocondrial transportan los electrones de forma secuencial, liberando energía que se almacena en la forma de un gradiente de protones. Esta energía se utiliza a través de la ATP sintasa para fosforilar ADP en ATP, el cual se utiliza como
La cadena respiratoria consta de 4 complejos ubicados en la membrana interna de la mitocondria. El propósito de la cadena respiratoria es producir ATP mediante el transporte de electrones desde NADH y FADH a través de los complejos hasta el oxígeno, formando agua. Este flujo de electrones bombea protones fuera de la membrana mitocondrial creando un gradiente electroquímico que se usa para sintetizar ATP.
El documento describe el proceso de fosforilación oxidativa, que ocurre en las mitocondrias y consiste en la transferencia de electrones a través de una cadena de transporte electrónico acoplada a la síntesis de ATP. Los electrones se transfieren desde donadores como NADH y FADH2 a aceptores finales como el oxígeno, bombeando protones desde la matriz a través de la membrana interna mitocondrial y creando un gradiente electroquímico. La ATP sintasa utiliza este gradiente de protones para catalizar la fosforil
Este documento describe dos tipos de sustancias que interfieren con la cadena respiratoria: inhibidores, que detienen el transporte de electrones al bloquear componentes de la cadena, y desacopladores, que no detienen el transporte de electrones pero disipan el gradiente de protones. Se mencionan ejemplos específicos como el cianuro y la oligomicina como inhibidores, y el 2,4-dinitrofenol como desacoplador.
Este documento describe los procesos de oxidación en los sistemas biológicos, incluyendo la cadena respiratoria, el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Explica que durante estos procesos se transfiere energía de moléculas reducidas como el NADH y el FADH2 a moléculas de ATP a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna y la bomba de protones. También describe los componentes clave de estas reacciones como la ATP sintasa y la teor
1) La cadena respiratoria se localiza en la membrana interna mitocondrial y transporta electrones desde moléculas reductoras como los azúcares y grasos hasta el oxígeno, liberando energía que se usa para sintetizar ATP. 2) El ATP almacena la energía celular en enlaces fosfato de alta energía. 3) El bombeo de protones desde la matriz a través de la cadena respiratoria genera un gradiente químico que la ATP sintasa usa para fosforilar ADP en ATP.
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.
La mitocondria contiene una membrana externa e interna. La membrana interna forma crestas y contiene proteínas de transporte y enzimas clave. La matriz mitocondrial contiene enzimas del ciclo del ácido cítrico. La fosforilación oxidativa en la cadena respiratoria de la membrana interna genera un gradiente de protones que se usa para sintetizar ATP a través de la ATP sintasa.
La cadena respiratoria se encuentra en las mitocondrias y permite la oxidación de equivalentes reductores como NADH y FADH2 para generar un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna. Este gradiente es utilizado por la ATP sintasa para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato. La cadena respiratoria consta de cuatro complejos proteicos que transportan electrones hasta su aceptor final, el oxígeno, bombeando protones al espacio intermembrana y creando así la fuerza motriz para la
El sistema de transporte de electrones consiste en cuatro complejos multienzimáticos enlazados a la membrana interna mitocondrial y dos portadores de electrones. Las reacciones que ocurren en tres de los complejos producen energía que se utiliza para la fosforilación oxidativa, la cual sintetiza ATP acoplada al transporte de electrones a través de un gradiente de protones.
Metabolismo aerobio: transporte electronico y fosforilacion oxidativaDaniela Matamoros
el proceso de respiración celular se realiza a través de la síntesis de energía en forma de ATP a partir de ADP y P.
Presentándose algunos procesos como el transporte electrónico y la fosforilacion oxidativa
El documento trata sobre la fosforilación oxidativa y la bioenergética mitocondrial. Explica los complejos de la cadena de transporte de electrones, la hipótesis quimiosmótica, la fosforilación oxidativa y la síntesis de ATP. También describe inhibidores de la cadena respiratoria y de la fosforilación oxidativa como la rotenona, antimicina A, oligomicina y 2,4-dinitrofenol.
La fosforilación oxidativa es el proceso por el cual se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o FADH2 a través de una serie de transportadores de electrones hasta el oxígeno molecular. Esto genera una fuerza protomotriz formada por un gradiente de pH y potencial eléctrico a través de la membrana mitocondrial interna que se utiliza para sintetizar ATP. La fosforilación oxidativa es la principal fuente de ATP en organismos aeróbicos y genera la mayor parte del ATP formado durante la oxidación completa de
La fosforilación oxidativa es el proceso mediante el cual la energía liberada por la oxidación de equivalentes reducidos como el NADH y FADH2 en la cadena respiratoria mitocondrial se utiliza para sintetizar ATP. La cadena respiratoria consta de tres complejos proteicos que transportan electrones desde los equivalentes reducidos hasta el oxígeno molecular, bombeando protones desde la matriz a través de la membrana mitocondrial interna y generando un gradiente electroquímico. La energía de este gradiente se utiliza por la ATP sint
Transporte de electrones y fosforilacion oxidativa (cap. viii)(1)carloszoo
La cadena de transporte de electrones mitocondrial y la fosforilación oxidativa constan de dos etapas: 1) la cadena de transporte de electrones, y 2) el acoplamiento quimiosmótico. La hipótesis quimiosmótica explica cómo la corriente de protones a través de la membrana interna mitocondrial durante el transporte de electrones conduce a la fosforilación del ADP en ATP. Diversas proteínas como las flavinas, quinonas y citocromos transportan electrones desde el NADH hasta el oxígen
La fosforilación oxidativa implica la transferencia de electrones a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna para sintetizar ATP. Esta cadena consta de cinco complejos proteicos que transportan electrones desde donantes como NADH y FADH2 hasta el oxígeno molecular, bombeando protones hacia el espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. El movimiento de protones a través del complejo V (ATP sintasa) fosforila ADP para producir aproximadamente 3 moléculas de ATP
Este documento describe los procesos de transporte electrónico y fosforilación oxidativa. El transporte electrónico involucra la transferencia de electrones a lo largo de la cadena respiratoria mitocondrial, lo que genera un gradiente electroquímico de protones. Este gradiente es utilizado por la ATP sintasa para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato durante la fosforilación oxidativa. La teoría quimiosmótica explica cómo estos procesos están acoplados para producir energía celular en forma de ATP.
1. La cadena respiratoria es un sistema de transferencia de electrones y protones catalizado por enzimas en la membrana mitocondrial interna que genera ATP.
2. Está formada por cuatro complejos proteicos que transportan electrones de sustancias reductoras como NADH al oxígeno molecular, creando un gradiente de protones.
3. La fosforilación oxidativa acopla este transporte de electrones a la síntesis de ATP a través de la ATP sintasa, utilizando la energía del gradiente de protones.
El documento describe el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria mitocondrial. El ciclo de Krebs es una ruta metabólica clave que oxida moléculas como el piruvato para generar energía en la forma de ATP, NADH y FADH2. La cadena respiratoria, ubicada en la membrana mitocondrial interna, utiliza los electrones de estas moléculas para bombear protones y crear un gradiente electroquímico que se usa para sintetizar ATP a través de la fosforilación oxidativa. La
La cadena respiratoria es un conjunto de proteínas transportadoras de electrones situadas en la membrana interna de la mitocondria que generan un gradiente electroquímico de protones para sintetizar ATP. Consta de cuatro complejos agrupados en tres sistemas que bombean protones al espacio intermembranal, creando una diferencia de concentración que la ATP sintasa aprovecha para producir ATP a partir de ADP e iones de hidrógeno. El proceso finaliza cuando el oxígeno acepta los electrones y forma agua.
La fosforilación oxidativa tiene lugar en la mitocondria y produce ATP a partir de ADP y fosfato. Los electrones derivados de NADH y FADH2 pasan a través de cuatro complejos en la membrana mitocondrial interna, transportando protones al espacio intermembrana y creando un gradiente electroquímico. Este gradiente se utiliza por el complejo V para acoplar la síntesis de ATP al transporte de electrones a través de la membrana.
La cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa permiten la producción de ATP a partir de la energía liberada por la circulación de electrones desde moléculas como NADH y FADH2 hasta el oxígeno. Una serie de proteínas de la cadena respiratoria ubicadas en la membrana mitocondrial transportan los electrones de forma secuencial, liberando energía que se almacena en la forma de un gradiente de protones. Esta energía se utiliza a través de la ATP sintasa para fosforilar ADP en ATP, el cual se utiliza como
La cadena respiratoria consta de 4 complejos ubicados en la membrana interna de la mitocondria. El propósito de la cadena respiratoria es producir ATP mediante el transporte de electrones desde NADH y FADH a través de los complejos hasta el oxígeno, formando agua. Este flujo de electrones bombea protones fuera de la membrana mitocondrial creando un gradiente electroquímico que se usa para sintetizar ATP.
El documento describe el proceso de fosforilación oxidativa, que ocurre en las mitocondrias y consiste en la transferencia de electrones a través de una cadena de transporte electrónico acoplada a la síntesis de ATP. Los electrones se transfieren desde donadores como NADH y FADH2 a aceptores finales como el oxígeno, bombeando protones desde la matriz a través de la membrana interna mitocondrial y creando un gradiente electroquímico. La ATP sintasa utiliza este gradiente de protones para catalizar la fosforil
Este documento describe dos tipos de sustancias que interfieren con la cadena respiratoria: inhibidores, que detienen el transporte de electrones al bloquear componentes de la cadena, y desacopladores, que no detienen el transporte de electrones pero disipan el gradiente de protones. Se mencionan ejemplos específicos como el cianuro y la oligomicina como inhibidores, y el 2,4-dinitrofenol como desacoplador.
El documento trata sobre la transducción de energía en las mitocondrias y cloroplastos. Brevemente describe que: 1) Las mitocondrias y cloroplastos evolucionaron de bacterias fagocitadas por células eucariotas primitivas. 2) Utilizan procesos quimio-osmóticos para producir ATP acoplando la transferencia de electrones a un bombeo de protones. 3) En las mitocondrias, la fosforilación oxidativa genera un gradiente de protones a través de la membrana interna que se usa
Las mitocondrias son orgánulos celulares presentes en la mayoría de células eucariotas que generan energía para la célula mediante la oxidación de metabolitos y la fosforilación oxidativa, produciendo ATP. Desempeñan un papel fundamental en procesos como la respiración celular, el ciclo de Krebs y la obtención de energía. Están rodeadas por dos membranas y contienen su propio ADN.
El ciclo de Krebs es una serie de 8 reacciones que ocurren en la matriz mitocondrial. En este ciclo, el acetil coenzima A se oxida completamente, generando electrones de alta energía en forma de NADH y FADH2. Además, se producen moléculas de ATP. El ciclo de Krebs es crucial para la obtención de energía a partir de los carbohidratos, grasas y proteínas.
El documento describe un experimento realizado por 4 estudiantes para medir la descomposición de 5 gramos de músculo de pollo colocado sobre papel y arena lavada a los 5, 10, 15 y 20 minutos. No se proporcionan resultados.
Este documento trata sobre tres enzimas mitocondriales: la deshidrogenasa láctica, la citocromo oxidasa y la cadena de transporte de electrones. La deshidrogenasa láctica se encuentra en la mayoría de los tejidos y ayuda a producir energía. La citocromo oxidasa es una enzima transmembrana situada en la membrana mitocondrial que transfiere electrones del citocromo c al oxígeno para producir agua. La cadena de transporte de electrones establece un gradiente de protones que la ATP
Este documento describe experimentos para medir la actividad de enzimas mitocondriales en tejidos de hígado y corazón. En el hígado se midió la actividad de la citocromo oxidasa mediante la adición de inhibidores como cianuro de potasio o succinato de sodio a extractos enzimáticos, observando variaciones en el color. En el corazón se midió la succínico deshidrogenasa añadiendo succinato de sodio, azul de metileno y malonato de sodio, notando también cambios
Este documento describe tres clases de inhibidores de la respiración celular: 1) inhibidores de la propia cadena respiratoria como la rotenona y la piericidina A que detienen la respiración al nivel de los complejos I y III, 2) inhibidores de la fosforilación oxidativa como la oligomicina que impide la formación de ATP, y 3) desacoplantes como el 2,4-dinitrofenol y el CCCP que separan la oxidación de la fosforilación permitiendo una respiración no controlada.
La fosforilación oxidativa es el proceso por el cual se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o el FADH2 a través de una serie de transportadores de electrones hasta el oxígeno molecular. Esto genera una fuerza protomotriz formada por un gradiente de pH y potencial eléctrico a través de la membrana mitocondrial interna, la cual se utiliza para sintetizar ATP. La fosforilación oxidativa es la principal fuente de ATP en organismos aeróbicos, generando entre el 26 y 30 moléculas de
El documento describe los procesos de formación de ATP a través de la fosforilación a nivel del sustrato y la fosforilación oxidativa. La fosforilación a nivel del sustrato produce ATP sin oxígeno a partir de la glucólisis del piruvato, mientras que la fosforilación oxidativa utiliza la cadena de transporte de electrones en la mitocondria y el oxígeno para sintetizar grandes cantidades de ATP de manera más eficiente. Ambos procesos son cruciales para proporcionar la energía necesaria para el funcionamiento celular
El síndrome de Kearns-Sayre es una enfermedad genética rara causada por una mutación en el ADN mitocondrial que resulta en una deleción de entre 1000-10000 pares de bases. Se caracteriza por debilidad o parálisis de los músculos oculares, retinitis pigmentaria, defectos en la conducción cardiaca, ataxia y altos niveles de proteínas en el líquido cefalorraquídeo. Además, puede causar miopatía mitocondrial, cefaleas, demencia,
Este documento describe los procedimientos y resultados de pruebas bioquímicas realizadas para analizar la respiración en diferentes microorganismos. Se explican los tipos de respiración como la aerobia y la denitrificación. Las pruebas incluyeron la reducción del azul de metileno, la reducción de nitratos a nitritos, y las pruebas de oxidasa y catalasa. Los resultados mostraron qué microorganismos son positivos o negativos para cada prueba.
Fosforilacion oxidativa - Inhibidores y Agentes DesacoplantesKaren Alex
Este documento describe inhibidores de la fosforilación oxidativa, que detienen este proceso al bloquear puntos específicos de la cadena. Por ejemplo, la oligomicina inhibe la enzima ATP sintasa, impidiendo que los protones regresen a la mitocondria y deteniendo las bombas de protones y el ciclo del ácido cítrico. También se enumeran varios inhibidores como la rotenona, amital, antimicina A, cianuro y monóxido de carbono, junto con sus sitios de acción. Final
El documento describe las principales vías metabólicas del cuerpo, incluyendo la glucólisis, la vía de las pentosas, la lipólisis, la beta-oxidación, la cetogénesis, el ciclo de los ácidos tricarboxílicos y la cadena respiratoria mitocondrial. Estas vías metabólicas convierten los nutrientes en energía a través de una serie de reacciones químicas que producen ATP y moléculas de transporte de electrones como NADH y FADH2.
Este documento describe los principales conceptos de la cadena de transporte electrónico y la fosforilación oxidativa. Explica que la transferencia de electrones a lo largo de la cadena respiratoria genera un gradiente de protones que se utiliza para sintetizar ATP mediante la ATP sintasa. También describe los componentes clave de la cadena como los citocromos, la coenzima Q, y los complejos proteicos, y cómo juntos conducen a la producción de energía en forma de ATP.
El documento describe los procesos metabólicos de los glúcidos. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato en el citoplasma, produciendo ATP. En condiciones aeróbicas, el piruvato pasa a la mitocondria donde el ciclo de Krebs lo oxida completamente a CO2, generando coenzimas reducidas. Estas se oxidan en la cadena respiratoria, bombeando protones y formando más ATP a través de la fosforilación oxidativa. En total, la degradación aeróbica de la glucosa produce 38 mol
La glucólisis es la vía metabólica que oxida la glucosa para producir energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas que convierten la glucosa en dos moléculas de piruvato, generando ATP y NADH como fuente de energía celular. Las funciones de la glucólisis incluyen la generación de energía, producir intermedios para otras vías metabólicas, y convertir la glucosa en piruvato que puede ingresar al ciclo de Krebs.
1. La glucólisis y la fermentación son vías metabólicas que permiten a las células obtener energía en forma de ATP a partir de la oxidación de carbohidratos como la glucosa.
2. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato a través de 10 pasos, produciendo un total de 2 ATP y 2 NADH. La fermentación es la degradación anaeróbica de nutrientes para obtener ATP.
3. Existen diferentes tipos de fermentación como la láctica, alcohólica y de ácido propión
El documento describe las principales funciones de los orgánulos celulares como la membrana plasmática, el núcleo, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, las mitocondrias, los lisosomas, los peroxisomas, los microtúbulos, los microfilamentos y el citosol. También describe el origen endosimbiótico de las mitocondrias y los cloroplastos y sus funciones en la respiración celular y la fotosíntesis.
El documento resume los procesos de la fotosíntesis, la respiración celular y la estructura y función de la mitocondria y el cloroplasto. Explica cómo la fotosíntesis convierte la energía solar, el CO2 y el H2O en glucosa, y cómo la respiración aeróbica produce energía en forma de ATP a partir de la glucosa y el oxígeno. También describe la cadena transportadora de electrones en la mitocondria y cómo genera un gradiente electroquímico que se utiliza para sintetizar ATP durante la fosfor
Este documento resume las funciones y características de las mitocondrias en 3 oraciones. Las mitocondrias son organelos que producen ATP a través de reacciones de óxido-reducción en las cuales se transportan electrones para generar un gradiente de protones y fosforilar ADP. Contienen dos membranas y DNA mitocondrial. Las reacciones en la matriz y membrana interna incluyen la oxidación de piruvato y ácidos grasos para reducir NAD+ y FAD, y la fosforilación oxidativa para sintetizar
Este documento trata sobre el control bioquímico de los microorganismos productores. Explica conceptos clave como el metabolismo microbiano, el catabolismo, el anabolismo y las categorías metabólicas microbianas. Describe procesos como la glucólisis, la respiración celular y la fermentación, así como las reacciones de óxido-reducción que permiten almacenar energía. Finalmente, clasifica a los microorganismos según su fuente de carbono y energía.
El documento describe los procesos metabólicos de catabolismo de glúcidos en la célula, incluyendo la glucólisis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. La glucólisis descompone la glucosa en piruvato en el citosol y genera un poco de ATP. Luego, el piruvato es transportado a la mitocondria donde se oxida en el ciclo de Krebs para generar más ATP, NADH y FADH2. Finalmente, durante la fosforilación oxidativa, los electrones de estos transportadores de
CADENA RESPIRATORIA, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA E INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO I ...Alemendoza52
Este documento resume la cadena respiratoria, la fosforilación oxidativa y la integración del metabolismo. Explica que la cadena respiratoria transporta electrones a través de la membrana mitocondrial para sintetizar ATP. El NADH y FADH2 donan electrones que mueven protones y crean un gradiente para la ATP sintasa. La fosforilación oxidativa acopla este flujo de protones a la síntesis de ATP. Finalmente, integra estos procesos con la glucólisis, el ciclo de Krebs y la oxid
Este documento trata sobre conceptos básicos de filogenia y metabolismo. Explica que la filogenia estudia la evolución y desarrollo de las especies mediante el análisis de secuencias de macromoléculas. También describe los conceptos clave de metabolismo como las fuentes de carbono, energía y electrones, y los tipos de metabolismo como fototrofia y quimiotrofia. Además, explica conceptos energéticos como las leyes de la termodinámica, energía libre, potencial redox y
1. Las mitocondrias son organelos característicos de las células eucariotas que producen ATP mediante la fosforilación oxidativa. 2. En la fosforilación oxidativa, los electrones se transfieren a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana mitocondrial interna, bombeando protones y generando un gradiente electroquímico. 3. La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato.
Las mitocondrias son organelos donde se producen reacciones de oxidación que generan la mayor parte del ATP en la célula. Contienen dos membranas que definen un espacio intermembrana y una matriz. En la matriz ocurren las reacciones del ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa en la membrana interna, la cual usa un gradiente de protones para sintetizar ATP. Las mitocondrias pueden usar piruvato o ácidos grasos como combustible para generar acetil-CoA y almacenar energía
Este documento presenta una introducción al metabolismo microbiano. Explica que el metabolismo consiste en las reacciones bioquímicas que tienen lugar dentro de las células para permitir el crecimiento. Se divide en catabolismo, donde las moléculas se degradan para liberar energía en forma de ATP, y anabolismo, donde se utiliza esa energía para sintetizar moléculas. También describe las fuentes de energía para las bacterias, como la luz solar o moléculas químicas, y explica que muchas reacciones metabólic
El documento describe los procesos de nutrición celular y metabolismo. Se mencionan 4 fases de la nutrición celular: 1) incorporación de nutrientes, 2) digestión extra e intracelular, 3) metabolismo y 4) eliminación de desechos. También describe 2 tipos de nutrición celular: autótrofa y heterótrofa. Luego, explica que el metabolismo incluye reacciones catabólicas y anabólicas acopladas energéticamente y catalizadas por enzimas.
El documento describe los procesos de nutrición celular y metabolismo. Se detallan 4 fases de la nutrición celular: 1) incorporación de nutrientes, 2) digestión extra e intracelular, 3) metabolismo y 4) eliminación de desechos. También se describen 2 tipos de nutrición celular: autótrofa y heterótrofa. El metabolismo incluye reacciones catabólicas y anabólicas que proporcionan energía a la célula. Los procesos catabólicos incluyen la glucólisis, cic
El documento describe los procesos de nutrición celular y metabolismo. Se explican 4 fases de la nutrición celular: 1) incorporación de nutrientes, 2) digestión extra e intracelular, 3) metabolismo y 4) eliminación de desechos. También se describen 2 tipos de nutrición celular: autótrofa y heterótrofa. El metabolismo incluye reacciones catabólicas y anabólicas que proporcionan energía a la célula. Los procesos catabólicos incluyen la glucólisis, ciclo
El documento describe los procesos catabólicos que ocurren en las células, incluyendo la glucólisis, el ciclo de Krebs, la cadena transportadora de electrones y la fosforilación oxidativa. También describe las fermentaciones láctica y alcohólica, así como la β-oxidación de ácidos grasos. El catabolismo degrada moléculas orgánicas para liberar energía en forma de ATP que se utiliza en otros procesos celulares.
Este documento describe los procesos de respiración celular y oxidación de moléculas de alimento mediante el uso de oxígeno. Explica las cuatro etapas principales de la respiración celular: 1) glucólisis, 2) oxidación del ácido pirúvico, 3) ciclo de Krebs, y 4) cadena transportadora de electrones y fosforilación quimosmótica. También resume el rendimiento energético máximo obtenido por la oxidación completa de la glucosa, que produce aproximadamente 38 moléculas de ATP.
El catabolismo incluye procesos de degradación como la respiración y la fermentación. La respiración da como productos moléculas inorgánicas y libera más energía, mientras que la fermentación es un catabolismo parcial que produce moléculas orgánicas y libera poca energía. El destino del ácido pirúvico, producto final de la glucólisis, depende del tipo de célula: en anaerobias estrictas se produce fermentación, en anaerobias facultativas se produce fermentación
El documento describe los procesos de fermentación alcohólica y láctica, así como la síntesis orgánica y bioquímica. Explica que las células obtienen energía a través de reacciones catabólicas que degradan moléculas y generan ATP, el cual es utilizado en reacciones anabólicas de síntesis. Las células acoplan reacciones exergónicas y endergónicas a través de moléculas como el ATP, el cual almacena y transfiere energía a través de su
Este documento describe los procesos metabólicos que tienen lugar en las células para obtener materia y energía. Explica que el metabolismo celular incluye las vías catabólicas, que transforman moléculas complejas en sencillas liberando energía, y las vías anabólicas, que sintetizan moléculas complejas a partir de sencillas requiriendo energía. También describe procesos como la glucólisis, el ciclo de Krebs, la cadena transportadora de electrones y la fosforilación oxidativa, que producen ATP
El documento describe los procesos de fermentación alcohólica y láctica, así como la síntesis orgánica y bioquímica. Explica cómo las células obtienen energía a través de la glucólisis, la respiración celular y la fermentación para sintetizar ATP y acoplar reacciones endergónicas y exergónicas a través de moléculas como el NAD, FAD y ATP. También distingue entre los procesos anabólicos y catabólicos en el metabolismo celular.
Este documento trata sobre el metabolismo y la respiración celular. Resume que el metabolismo incluye procesos anabólicos y catabólicos que sintetizan y degradan moléculas, respectivamente. La respiración celular ocurre en las mitocondrias y consta del ciclo de Krebs, la cadena transportadora de electrones y la fosforilación oxidativa, los cuales transforman la energía química de los alimentos en energía metabólica almacenada en la forma de ATP.
1. Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Departamento de Microbiología
Laboratorio de Bioquímica Microbiana
BIOQUÍMICA MICROBIANA
MODULO IX. MECANISMOS DE CAPTACIÓN DE
ENERGÍA.
METABOLISMO ENERGÉTICO MICROBIANO.
RESPIRACIÓN, OXIDACIÓN Y FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA
M en C. Carlos Jorge Martínez Canseco.
2. Metabolismo energético microbiano.
¿ Cual es el significado bioquímico de la frase: para
Escherichia coli cultivada en aerobiosis, la glucosa es la
mejor fuente de carbono y energía?
El catabolismo (oxidación total) de la glucosa a través de
las vías centrales, generan intermediarios carbonados
(anfibolitos),las reacciones enzimáticas de oxido reducción
son la unidad funcional metabólica.
3. ¿ Cual es el papel de las reacciones enzimáticas en la
conservación de la energía?
¿ que se necesita para que ocurra
una reacción química? Energía de
activación
¿ que es una reacción química
exergónica?
¿ que es una reacción química
endergónica?
Definir el papel catalitico de las
enzimas
4. Qué son y cual es la importancia de las coenzimas.
• Proteínas de bajo peso molecular, se unen a la enzima para favorecer
su actividad.
• Se derivan de las vitaminas.
• Ejemplos:
– NAD+
– FAD+
– biotina
5. OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN. REDOX
NADH + H+
• NAD+ + ED → EDox + NADH
• NADH + EA → EAred + NAD+
• Reacción neta: -ED +EA → EDox + EAred
Ácido láctico a acido pirúvico + 2 H++ 2 e-
Nota: esta oxidación también es una reacción de
deshidrogenación , ya que 2H = 2 H+ + 2 e-.
La reducción: NAD+ 2 H+ + 2 e- NADH + H+
NAD como acarreador de electrones, acarreadores redox
6. EL POTENCIAL DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN. REDOX
Los potenciales redox Eo' se pueden 2H++ 2e- H2 -0.42
medir bajo condiciones estandard (1 M NAD+ + 2H+ + 2e- NADH + H+ -0.32
concentraciones, pH 7) S + 2H+ + 2e- H2S -0.274
SO4-2 + 8H+ + 8e- H2S -0.22
Esto permite comparar entre dos pares
piruvato + 2H+ + 2e- lactato -0.185
químicos de una reacción:
FAD + 2H+ + 2e- FADH + H+ -0.18
citocromo b (Fe3+) + e- citocromo b (Fe+2) 0.075
Las reacciones exergónicas tienen un
potencial electronegativo, las ubiquinona + 2H+ + 2e- ubiquinona H2 0.10
endergónicas electropositivos citocromo c (Fe+3) + e- citocromo c (Fe+2) 0.254
NO3- + 2H+ + 2e- NO2- + H2O 0.421
NO2- + 8H+ + 6e- NH4 0.44
Fe+3 + e- Fe+2 0.771
O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 0.815
• Use tower to determine amount of Energy available from any pair or redox reactions.
• Go' = (- Eo') n F, where Eo' = (Eo' acceptor - Eo' donor), n = # of electrons transferred, and F = Faraday
constant, 96 kjoules/mole
• Example: for H2 + O2 H2O
o Eo' = + 0.82 - (-0.43) v. = 1.25 v.; n = 2
o Go' = (- 1.25 v. )(2)(96) kjoules = - 241 kJ/mole
7. QUÉ ES EL LLAMADO PODER REDUCTOR?
MOLÉCULAS QUE POSEEN DE MANERA TEMPORAL,
ENERGÍA POTENCIAL PRODUCTO DE LA OXIDACIÓN
METABÓLICA.
LAS COENZIMAS REDUCIDAS SON
ENERGETICAMENTE ELECTRONEGATIVAS,
TIENDEN A DONAR ELECTRONES Y /O PROTONES.
¿ CUAL ES EL CAMINO QUE SIGUEN LOS
ELECTRONES Y PROTONES DEL PODER
REDUCTOR?
8. Uso del ATP para almacenar energía
Obtención de energía por el metabolismo.
2.Quimiotrofía orgánica e inorgánica.
3.Fototrofía
Liberación de energía por el metabolismo.
2.Fermentación.
3.Respiración aerobia.
4.Respiración anaerobia.
La hidrolisis de ATP es fuertemente exergónica
(-30.5 kJ/mol)
3.Ocurre en todas las células.
4.No hay un sistema enzimático capaz de originarlo.
5.La actividad anabólica depende en beuna parte de él.
9. La mitocondria como modelo para el estudio de la síntesis de ATP
Antecedentes históricos
1932, Bensley y Hoerr
fracción granular de hígado de cobayo,identificaron
como mitocondrias.
Claude 1940.
Aisló fracción enriquecida en mitocondrias pero
contaminada con gránulos secretorios.
1939 Leloir y Muñoz.
Centrífuga de mesa refrigerada con una cámara de
neumático de automóvil llena con hielo y sal. una
fracción granular de hígado de rata que oxidaba
ácido butírico, primer informe de oxidación de ácidos
grasos por una preparación subcelular.
1948 Hogeboom, Schneider y Palade.
Mitocondrias como las organelos responsables de las
oxidaciones celulares productoras de energía.
1948 Green, Loomis, y Auerbach.
demostraron que el sistema del ácido cítrico esta
asociado a la fracción mitocondrial, y Lehninger
describió la localización del ciclo del ácido cítrico y la
oxidación de ácidos grasos en las mitocondrias.
10. Estructura y función mitocondrial
• La simbiosis va mas allá de una simple
ingestión.
• El genoma del mtDNA humano contiene 37
genes, la mayoría tRNAs y algunas de las
proteínas de la fosforilación oxidativa:
7/27 del Complejo I
0/4 del Complejo II
1/9 del Complejo III
3/13 del Complejo IV
2/12 del Complejo V
El resto se esta codificado y se importavia
sistema de transporte TOM/TIM.
Esto muestra que los genes mitocondriales o
se perdieron o se pueden transferir al genoma
nuclear.
11. PETER MITCHELL
Y LA
TEORIA QUIMIOSMÓTICA
A General Theory of Membrane Transport from Studies of Bacteria (1957)
Coupling of Phosphorylation to Electron and Hydrogen Transfer by a Chemiosmotic Type of
Mechanism (1961)
Chemiosmotic Coupling in Oxidative and Photosynhetic Phosphorylation ("First Book", 1966)
Translocations through Natural Membranes (1967)
Chemiosmotic Coupling and Energy Transduction ("Second Book", 1968)
Vectorial Chemistry and the Molecular Mechanics of Chemiosmotic Couplig: Power Transmission by Proticity
(1976)
David Keilin's Respiratory Chain Concept and Its Chemiosmotic Consequences (Nobel lecture, 1978)
12. POSTULADOS DE LA TEORÍA QUIMIOSMÓTICA DE PETER MITCHELL
La teoría quimiosmótica de Peter Mitchell es generalmente
aceptada para explicar el mecanismo de acoplamiento de los
procesos respiratorio, oxidativo y la fosforilación. Esta teoría
consiste en tres postulados:
a) la membrana interna es impermeable a protones y a
hidroxilos.
b) En la membrana existen acarreadores que forman una
cadena respiratoria que transloca protones hacia el medio
extramitocondrial citosólico (dos protones por cada dos
electrones) en un proceso vectorial acoplado al transporte de
electrones a través de los sitios de conservación de energía.
c) la ATPasa (ATPsintetasa) es una enzima que transporta
vectorial y, reversiblemente, protones con una estequiometría
característica: dos protones por Pi incorporado (o liberado)
del ATP. La síntesis de ATP se relaciona con la entrada de
protones a la matriz mitocondrial.
13. SISTEMA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES: Mecanismo mediante el
cual los electrones pasan a lo largo de una serie de moléculas
acarreadoras liberando energía para la síntesis de ATP.
QUIMIO-OSMOSIS: La producción de ATP utilizando la energía liberada
cuando los iónes de hidrógeno (protones) fluyen a través de un
complejo llamado ATP sintetasa.
FUERZA MOTRIZ DE PROTONES: Estado energizado de la
membrana que ocurre cuando el lado externo de una membrana
tiene una carga eléctrica positiva y la parte interna tiene una
carga negativa.
14.
15. COMPONENTES DE LA CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL
Componentes de la cadena Localización Grupos prostéticos Función
respiratoria
NADPH / NADP (CASI 100% Matriz mitocondrial Ninguno Acarreador movil
REDUCIDO)
Transhidrogenasa ligada a Proteína membranal Ninguno Bomba de
energía protones 2H+/2e-1
NADPH + NAD+=> NADH +
NADP+
NADH/ NAD (MENOS DEL Matriz mitocondrial Niniguno Acarreador movil
30% EN FORMA REDUCIDA)
NADH Deshidrogenasa Proteina transmembranal, Hierro no hemo y Bomba de
(complejo 1) multi subunidades FMN protones 4H+/2e-1
Succinato deshidrogenasa Proteina transmembranal, Hierro no hemo y No bombea
(complejo 2) multi subunidades FAD protones
Ubiquinol- Ubiquinona Disuelto en lípidos de - Acarreador movil.
membrana interna
Ubiquinol-citocromo c Proteina transmembranal, Hierro no hemo, Bomba de
reductasa (complejo 3) multi subunidades hemo b y hemo c1 protones 4H+/2e-1
Citocromo c Espacio intermembranal hemo c Acarreador movil
(ferroso / férrico)
Citocromo c oxidasa Proteina transmembranal, Cobre, hemo a Bomba de
(complejo 4) multi subunidades y hemo a3 protones 2H+/2e-1
ATPasa F0/F1 (ATP Proteina transmembranal, Ninguno Bomba de
sintetasa) multi subunidades protones
3H+ / ATP
16. Comprobando la teoría de Mitchell. El enfoque respiratorio
• La mitocondria realiza reacciones químicamente favorables (oxidación de sustratos).
• Las reacciones están constreñidas y acopladas a una reacción química desfavorable (formar ATP)
• Si la mitocondria se daña mecanicamente, el acoplamiento se pierde.
• El efecto del ADP sobre la respiración puede repetirse hasta que se termine el oxígeno.
• La cantidad extra de oxígeno durante cada etapa es proporcional a la cantidad de ADP adicionada.
• El radio P:O es 2.5 para sustratos dependientes de NAD o 1.5 para succinato.
• Radio P:O es el número de moles de ADP convertido ATP por átomo de oxígeno reducido a
agua.
• Succinato no es un buen agente reductor como el piruvato y otros intermediarios de Krebs
• Hay menor energía liberada.
17. Comprobando la teoría de Mitchell. El enfoque funcional
Moléculas que afectan la función mitocondrial:
1. Bloqueadores de cadena respiratoria: cianuro, antimicina, rotenona y TTFA, bloquean la
respiración en presencia de ADP o desacoplantes.
2. Inhibidores de la fosforilación: Oligomicina, elimina la grafica de consumo de oxígeno
después de agregar ADP, pero no tiene efecto sobre la respiración estimulada por un
desacoplante.
3. Agentes desacoplantes: 2,4 dinitrofenol, CCCP, FCCP, disipan el acoplamiento entre cadena
respiratoria y el sistema de fosforilación
4. Inhibidores del transporte: ácido atractilosido, ácido bongkrekico , NEM.
Evitan la salida del ATP, u otras moléculas a través de la membrana.
5. Ionóforos: valinomicina, nigericina, hacen permeable a la membrana a compuestos que
ordinariamente no pasan por ella.
6. Inhibidores del ciclo de Krebs: arsenito, aminooxiacetato, bloquean una o más reacciones del
ciclo.
18. Agentes desacoplantes.
• Compuestos que no permiten el consumo de oxígeno.
• No se captura energía liberada durante la oxidación, se disipa como calor.
• Daño mecánico de la mitocondria también causan desacoplamiento.
La respiración desacoplada procede hasta un máximo y hasta que se consume
de todo el oxígeno.
2,4 Dinitrofenol: ionóforo.
DNOC: dinitro ortho cresol, insecticida. Relativamente débiles.
CCCP: carbonyl cyanide phenylhydrazones
Valinomicina: ionoforo de potasio, destruye ∆Em pero no ∆pH
Nigericina ionóforo antiporte H+ por K+. destruye ∆pH pero no ∆Em.
19. Inhibidores de la respiración.
Asociados a cambios espectrales en los componentes de las cadenas
transportadoras quedando oxidados o reducidos.
El patrón de inhibición puede ser muy revelador y difiere de un compuesto a
otro.
Cianuro
• bloquea la respiración con todos
los sustratos haya o no ADP.
• La mayoría de los componentes
quedan reducidos.
• Esto sugiere que inhibe el grupo
hemo muy cerca del oxígeno
Antimicina A
• bloquea la respiración con todos
los sustratos. EXCEPTO los
artificiales (ascorbato + TMPD
(tetramethyl phenylenediamine) que
pasa electrones vía citocromo c.
• Citocromos a y c muestran su
espectro oxidado, pero los otros
componentes permanecen
reducidos.
• Bloquea del lado del sustrato del
cit c
20. Rotenona (insecticida orgánico)
• Bloquea sustratos dependientes de NAD
•Permite la oxidación del succinato.
•Todos los citocromos muestran espectro
oxidado.
TTFA (thenoyl trifluoroacetone)
• bloquea la oxidación de succinato pero
permite la oxidación de sustratos
asociados a NAD.
• La cadena se ramifica en canales a nivel
del lado del sustrato donde la antimicina
bloquea cit b
21.
22. Componentes de las cadenas transportadoras de electrones. El modelo mitocondrial
Citocromos.
Hemoproteinas que transfieren electrones pertenecen a la familia de los citocromos.
Keilin,1925 describe un grupo de hemoproteinas intracelulares que pueden someterse a oxidación-
reducción.
Exhiben bandas de absorción entre 510 y 615 nm.
Se incluyen a todas las hemoproteínas intracelulares excepto hemoglobina, mioglobina, las
peroxidasas, catalasa, triptofano 2,3-dioxigenasa, proteínas hemo-tiolato (P-450) y las
nitrito y sulfito reductasas.
En consecuencia, en esta familia se encuentran también proteínas con funciones muy diferentes.
Varias enzimas también se conocen como citocromos: citocromo –oxidasa c (EC 1.9.3.1), L-
lactato deshidrogenasa (yeast cytochrome b2, EC 1.1.2.3) y el citocromo P-450 (EC
1.4.14.1).
Tipos de citocromos.
Actualmente se conocen cuatro grupos de citocromos:
Citocromos a: grupo prostético hemo a, el quelato del fierro es citoporfirina IX.
Citocromos b: protohemo [quelato: protoporfirina IX] carece de enlace covalenteentre la proteína y la
porfirina.
Citocromos c: enlaces covalente tioeter entre uno o ambas cadenas del protohemo y la proteína.
Citocromos d. Quelato tetrapirrolico como grupo prostético en el cual el grado de conjugaciónde los dobles
enlaces es menor que con las porfirinas, tetrahidroporfirina[isobacteriochlorins; heme d1, siroheme].
23. Grupo del Citocromo a.
Citocromo aa3. complejo proteínico con dos hemos a, uno de bajo spin (cit a)y uno de alto spin (cit
a3).banda alfa 605 nm.
Membranal,cataliza la oxidación por oxigéno, del cit c mitocondrial y de algunas bacterias
En la mayoría las posiciones 5 y 6 estan rodeados por aminoacidos y se evita la reacción con el oxígeno.
En la Hb hay una histidina en la posición 5 la posición 6 esta libre y permite la unión con el O2
Lo mísmo ocurre con este citocromo, reacciona con oxigeno molecular. En E. coli tanto cit d como cit o
son oxidasas terminales.
Grupo del Citocromo b
Citocromos b (cyt b) proteínas transportadoras de electrones con uno o dos grupos hemo b, unidos no
cavalentemente a la proteína.
El quinto ligando siempre es una histidina. Posee un amplio rango de propiedades y funciones en diversos
proceso de oxidoreducción.
P450 y sintasa del oxido nitrico (NOS), también se conocen como `citocromos b' Aunque su principal
función es catalítica. Deben llamarse `proteínas hemo-tiolato)
Citocromo b, presenta grupos vinil en laqs posiciones 2 y 4
Citocromo b1 en Escherichia coli
Citocromo b2 en levaduras.
Cytochrome b5 en microsomas eucariotes y citoplasma de eritrocitos.
24. Citocromo grupo c.
Es el más pequeño, (PM 12,000), en mitocondriaes el sustrato de la oxidasa terminal (EC
1.9.3.1) en la fosforilación oxidativa.
Soluble, de bajo spin, monohemoproteina (103-112 aa´s).
Potencial redox es 250 mV. Reducido tiene banda alfa 550 nm, beta 520 nm.
Cit c1, 30 kDa membranal mitocondrial, reducido tiene banda alfa 553.
Funciona como donador de electrones al cit c en mitocondria y bacterias.
La proteina que se encuentra en el complejo bc de las plantas verdes se conoce como
citocromo f.
Cit c pueden definirse como proteínas transportadoras de electrones con uno o mas grupos
hemo c, unidos a la proteína comunmente por dos enlaces tioeter por grupos SH de cisteina. El
quinto ligando del hemo siempre es una histidina.
Grupo Citocromo d.
Se describio al principio como citocromo/hemo a2.
Presente en muchas bacterias aeróbicas, especialmente cuando crecen en suministros limitados de
oxigeno.Escherichia coli y Aerobacter aerogenes.
En los complejos proteínicos de multisubunidades, 636 nm (oxidado) o 628 nm (reducido).Esta
asociado con otros grupos prostéticos.
25. Proteínas Fierro-Azufre (Iron-Sulfur Proteins, FeS Proteins).
Poseen Fierro pero no grupo hemo, en su lugar se encuentra unido a azufre
inorgánico.
Algunas veces se denominan genericamente como proteínas fierro no hemo (non-
heme-iron,NHI proteins).
Acarreadores de electrones, solo pueden transportar un solo electrón,aún cuando
tengan uncentro con 2 o 4 átomos de hierro.
El eloectrón es compartido entre los átomos de hierro: e- + Fe2+ = Fe3+
Variantes estructurales,la mas común Fe2S2 plana, la cuboide Fe4S4
Ambos se encuntran unidos a la proteína por 4 residuos de cisteina.
Estructuras de centros Fe-S.
A.- 2S-2Fe. B. 4S-4Fe.
Aunque contienen varios átomos de Fe, cada centro solo puede
acarrear un electrón a la vez. En las cadenas transportadoras
hay hasta 6 centro Fe-S
26. CoQ10 aislada por Dr. Frederick Crane,Wisconsin, U.S.A., in 1957.
1957, Professor Morton,England definio un compuesto obtenido del higado de
rata deficiente en vit A, como CoQ10.
Morton introdujo el termino ubiquinone, ubiquitous quinone.
1958, Karl Folkers en Merck, Inc., sintetizó y determinó la estructura química
precisa de CoQ10: 2,3 dimethoxy-5 methyl-6 decaprenyl benzoquinone.
Ubiquinona Coenzyme Q10 (CoQ 10)
Liposolubles,tipo vitamina, coenzima o precursores de coenzimas.
Se sietiza a partir de tirosina
Q10 es la coenzima de por lo menos tres complejos mitocondriales (I, II y III).
Los complejos mitocondriales
Su función es la transferencia de protones y electrones.
Se encuentra en todos los sistemas respiratorios celulares: ubiquinona en mitocondria,
plastoquinona en cloroplastos y menaquinona en bacterias.
27. Quinonas. Toman un H+ del medio acuoso por cada electrón que aceptan.
pueden acarrear ya sea uno o dos electroenes de cada a´tomo de hidrógeno.
Cuando donan sus electrones al siguiente aceptor, liberan protones.
Mitocondria ubiquinona (coenzima Q), plastoquinona en plantas
El tallo hidrofóbico son unidades de isoprenos (6-10)
28. Quinonas
Ubiquinona (UQ) acarrea
electrones de I y II al complejo
III.
La cola hidrofobico: UQ/UQH2
puede migrar en la membrana.
La reducción parcial de UQ genera
un radical ubisemiquinona
(UQH·), que es muy inestable y
debe ser reducido rapidamente a
UQH2.
Complejos I y II desembocan en la
poza de ubiquinol (UQH2)
29. Complejo I.
NADH dehydrogenase.
Remueve 2 e´s y los transfiere a la ubiquinona.
Los 2 e´s pasan a través de varias flavinas (FMN),
centros FeS y quinonas (UQ).
4 protones son bombeados a través de éste
complejo por cada NADH
Cuando los electrones llegan a la UQ, estyas
toman otros 2 protones del medio forman
ubiquinol (UQH2) (son diferentes de los del
NADH.
Se produce 1 UQH2/ NADH oxidado.
NADH poder reductor del C Krebs
Complejo II.
Succinato deshidrogenasa. Es la única
membranal del CK.
La oxidaciçon del succinato tiene un ∆G
pequeño para bombear protones.
Genera 1 UQH2 por succinato.
Los electrones pasan a Fe S Y LOS
PROTONES A FAD a la poza de UQH2 pool.
30. Complejo III.
Citocromo reductasa ( oxidoreductasa).
Bombea 4 H+ / UQH2 (incluyendo los 2 de los
complejos I o II a UQ).
Produce 2 cit-c RED (citocromo c reducido) por UQH2
oxididado.
El fierro del grupo hemo de cit b y c Fe3+ a Fe2+.
El complejo bombea 4 protones acoplandose al ciclo
Q, el cual le proporciona los 2 electrones de 1 UQH2
a 2 moleculas de cit-c, que solo reciben 1 electron.
Complejo IV.
Citocromo oxidasa (cyt-ox).
Bombea 2 H+ / 2 cit-cRED, y produce 1 H2O / 2 cit-
cRED oxidado.
Recibe electrones del cit c, el cual es una proteçina
pequeña y movil que difunde de III a IV.
Los electrones pasan a traves de citocromos a y
centros de ion cobre.
CuB y cit-a3 realizan la reducciçon de oxigeno a agua.
Cada NADH originalmente oxididado rinde 2
electrones, y son suficientes para reducir media
molçecula de O2 a H2O.
Se requieren 4 electrones, 2NADH, para reducir una
molecula completa de dioxigeno.
31. Complejo V.ATP sintasa (ATPasa F-tipo).
Convierte un gradiente de H+ en ATP
Produce ATP por 3 o 4 H+
Actúa como un motor: subunidad FO gira a medida
que pasan los protones y se sintetiza el ATP debido a
los cambios conformacionales que causa en F1.
Probablemente requiere 3 protones par formar una
molécula deATP, pero uno mas se requiere para
traslocar el ATP de la matriz, y ADP/fosfato
32.
33. CADENA RESPIRATORIA BACTERIANA Ó
SISTEMAS RESPIRATORIOS BACTERIANOS
Los Sistemas Transportadores de Electrones (STE) en los procariotes
básicamente están formados por los mismos tipos bioquímicos de moléculas.
La diferencia es estructural, no funcional.
Los principios de la teoria de Mitchell se aplican a todas las membranas
biológicas.
Esto ha originado una gran diversidad de sistemas transportadores en las
diferentes especies de procariotes (archea y eubacteria).
Más aún, una misma especie es capaz de modificar sus STE de acuerdo a
las condiciones en las que se encuentre.
Los anaerobios facultativos son capaces de emplear Sistemas Respiratorios
específicos para condiciones muy particulares.
34. LOS SISTEMAS RESPIRATORIOS DE Escherichia coli.
Deshidrogenasas.
Componentes: Flavinas, centros Fe-S,
citocromos proteínas con molibdeno.
Quinonas o ubiquinonas en la mayoría de
los casos.
Principales oxidasas: cit o, cit d.
Una oxidasa potencial,hidrogenasa,
también es una deshidrogenasa la cual
funciona con la formiato deshidrogenasa para
dar la actividad de formiato:H2-liasa.
La presencia y concentraciones de
diferentes sistemas respiratorios estan
regulados por las condiciones de crecimiento,
permitiendo la ganancia neta de energía.
Inducibles
35. Modularidad de los sistemas respiratorios bacterianos (E.coli).
Los electrones de los sustratos donadores viajan a través de las deshidrogenasas a una poza de quinonas común
(Q,ubiquinona; DMK dimetil metaquinona; MK menaquinona), de los cuales pasan a los aceptores finales vía
reductasas, de esta manera son capaces de ensamblar por la síntesis de las deshidrogenasas y reductasas
específicas en respuesta a la disponibilidad de sustratos y condiciones de cultivo específicos.
36. LOS SISTEMAS RESPIRATORIOS BACTERIANOS.
Diversos constituyentes Flavoproteínas, Proteínas Fe-S, Quinonas y Citocromos.
Cada bacteria expresa un solo tipo de quinona:Ubiquinona y Menaquinona.
Quinol oxidasas
ba
bb Citocromo c oxidasas
bo
d aa1
bd ba
Succinato baa
aa1
FDH caa1
cbb O2
Q/QH2 bc1 c caa
Formiato SDH
ca
HGasa Reductasas
H2
NO3, NO2, NO, S2O3, S, SO2,SO3,
FUMARATO
Sección Quinona Reductora
Amplia divergencia
37. Quinol oxidasas
ba
bb Citocromo c oxidasas
bo
d aa1
ba
Succinato bd
aa1 baa
FDH caa1
cbb O2
Q/QH2 bc1 c caa
Formiato SDH
ca
HGasa Reductasas
H2
NO3, NO2, NO, S2O3, S, SO2,SO3,
FUMARATO
Sección Quinona Reductora
Amplia divergencia
ección Quinona Reductasa.
ector de las Deshidrogenasas.
Permiten oxidar un amplio grupo de sustratos sin mediación del NAD+ excepto NADH DHasa
Para cada sustrato existe una Deshidrogenasa membranal que transporta 2 e´s a la poza de quinonas
Asociadas a la membrana y la mayoría a una quinona como aceptor.
Poseen grupos prostéticos variables: Fe-S, FAD, FMN, citc, cit b, etc.
38. El complejo V es la FoF1ATPasa que acopla la síntesis de ATP a la re-entrada de H+
39.
40. E.coli.
F1: α 3β 3γδε α 3β 3 hexámero globular hueco
ocupado por γ.
F0: ab2c12 a 5 trans (30kD), b 1
transmembranal (17 kD), c 1 c/u (8kD).
F1: Síntesis de ATP, F0: transporte de H+
F1 y la Síntesis de ATP.
6 sitios de unión a nucleótidos en α 3β 3
β Sitios catalíticos. α papel incierto, la
no unión de nucleótidos, inhibe
hidrólisis pero no la síntesis de ATP.
MECANISMO DE SITIOS ALTERNANTES.
Boyer 1997. sitios catalíticos cambian de
conformación.
Diferentes afinidades por nucleótidos.
Open (O), Laxo (L), (T) Compacto.
O = vacío, L = ADP + P, T = ATP fuertemente
unido.
T cambia a O debido a la energía del
gradiente H+ y libera ATP, O en L.
Guerra G. y cols. BEB 2001 20 (2): 85-92
41.
42. Mecanismo del cambio de conformación de la ATP sintetasa.
The binding change mechanism - Paul Boyer y John Walker (Nobel 1997)
· El gradiente de H+ origina un cambio de forma en el complejo F!.
· Tanto el ATP y ADP se unen a las tres subunidades beta
· Ocurren tres cambios de conformación para el complejo completo(F1F0),
abierto (O), flojito (loose) (L) y apretado (tight, T) en los sitios de unión.
· El flujo de protones origina que en cada subunidad cambie y se forma un enlace
fosfoanhidrido entre el Pi y ADP.
El potencial de membrana ayuda a crear un gradiente de alta concentracion dentro del
poro F0.
· La energía libre de la concentración de protones convierte al estado O, liberando ATP.
44. Acoplando la entrada de 3 moles de H+a la sintesis de un mol de ATP:
Es favorable ?
45.
46. Copyright 1999. ASM Digital Image Collection. Terry
Animation of Electron transport in Bacteria
Go to Animation of ATP synthesis in Bacteria
http://www.microbelibrary.org/images/Tterry/anim/ETSbact.html