Cadena respiratoria y Fosforilacin oxidativaIntegrantes:Arguello Vargas Miguel Guzmn Prez Paulina Morales Montoya Brenda K. Ramrez Guerrero Karlha Snchez Jimnez Raquel

QU ES CADENA RESPIRATORIA?

Es un sistema de transferencia de hidrgenos y electrones catalizada por protenas enzimticas ordenadas en forma secuencial en la membrana mitocondrial interna.

Es el ms importante de los sistemas de oxidorreduccin en las clulas

planta motriz u organelo ergopoytico

Aqu se produce la mayor parte de la energa derivada de la respiracinEn este organelo existen los transportadores de electrones de la cadena respiratoria y los integrantes de un sistema acoplado de fosforilacin oxidativa generadora de ATP.

El nmero de mitocondrias de un tejido es variable y refleja el grado de actividad metablica aerbica del mismo. Muy sencilla compuesta por 50% de lpidos y 50% de protena con pocas funciones enzimticas y de transporte

Una membrana externa La mitocondria esta formada por:

Una membrana interna

Crestas mitocondriales

Ms compleja, constituida 80% por protenas y contiene todas las enzimas implicadas en el transporte de electrones, fosforilacin oxidativa, deshidrogenasas y sistemas de transporte de sustrato entre el citosol y la matriz mitocondrial.

La membrana interna de las mitocondrias es prcticamente impermeable a sustancias polares.

El espacio entre las membranas externa e interna se conoce como espacio intermembranal

Composicin qumica similar al citosol

En el interior de la mitocondria se localiza la matriz mitocondrial rica en enzimas Ciclo de Krebs, beta oxidacin y relacionadas con el metabolismo de glcidos, aminocidos y cidos grasos

Existe en la matriz mitocondrial

EL DNA circular, ribosomas y las enzimas necesarias para la biosntesis de protenas, codificadas por el genoma mitocondrial.

Las mitocondrias no son autnomas, la mayor parte de las protenas mitocondriales son codificadas por el DNA nuclear Tamao, forma y organizacin de membranas entre un estado de reposo a uno de actividad intensa Su fisiologa por la accin de algunas sustancias como la tiroxina

La morfologa de la mitocondria no es constante

cambia

CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACINOXIDATIVA Ocurre

en la membrana interna de la mitocondria. Son serie de reacciones de oxidacinreduccin mediadas por enzimas. Como se consume oxgeno se llama respiracin celular. Los H y los electrones del NADH y FADH que se liberan del ciclo de Krebs llegan a las enzimas de cadena respiratoria. Se desarrolla en dos etapas sucesivas: ciclo de Krebs y cadena respiratoria, que se acoplan a la sntesis de ATP (fosforilacin oxidativa)

La cadena respiratoria recibe a los electrones que vienen del resto del metabolismo en forma de coenzimas reducidas NADH y FADH. Forma reducida FADH (flavn mononucletido) Forma oxidada FAD (dinucletido de flavina) Forma de NAD (dinucletido de nicotinamida y adenina oxidado). Forma de NADH (dinucletido de nicotinamida y adenina reducido).

La cadena respiratoria est formada por 4 complejos: Complejos I, II , III, IV- anclados a la membrana mitocondrial interna. Dos transportadores mviles: Coenzima Q o ubiquinona Citocromo c

El ATP sintetasa es el complejo V, pero no forma parte de la cadena respiratoria, sino que al fosforilar al ADP, es parte de la fosforilacin oxidativa.

ComplejoI

NombreNADH deshidrogenasa o NADH Co Q oxido reductasa Succinato deshidrogenasa o Succinato Co Q reductasa Ubiquinona Complejo bc1 o CoQ citocromo c xido reductasa

Grupo prostticoFMN FeS FAD FeS

II

CoQ III

Hemo b1 Hemo b2 Hemo c1 FeS Hemo

Citocromo c

IV

Citocromo c oxidasa

Hemo a Hemo a3 CuA CuB

V

ATP sintetasa o Complejo F1F0

Fosforilacin oxidativa

Cadena de transporte de electrones o cadena respiratoria: complejos I, II, III y IV. Sntesis de ATP: complejo V o ATP sintetasa o complejo F1F0

Parte oxidativa

Parte fosforilante

Cada complejo de la fosforilacin oxidativa est formado por muchas protenas y grupos prostticos que participan activamente en el transporte de electrones y protones.

TEORA QUIMIOSMTICA

La fosforilacin oxidativa funciona con dos tipos de reacciones que estn acopladas, una lleva acabo procesos exergnicos (flujo de electrones a travs de la cadena de transporte de electrones), mientras que la otra lleva acabo reacciones endergnicas (sntesis de ATP). Tanto la cadena de transporte de electrones como la ATP sintasa, estn embebidos en la membrana, y la energa es transferida de la cadena de transporte de electrones a la ATP sintasa por el movimiento de protones a travs de la membrana, en un proceso llamado quimiosmosis. Similar a un circuito elctrico. Gradiente electroqumico- fuerza protn- motriz

1.

Los protones son transferidos a travs de la membrana, desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del transporte de electrones que se originan cuando el NADH cede un hidrgeno. La continuada produccin de esos protones crea un gradiente de protones. La ATP sintetasa es un gran complejo proteico con canales para protones que permiten la re-entrada de los mismos, utiliza la fuerza protomotriz para llevar a cabo la fosforilacin del difosfato de adenosina La sntesis de ATP se produce como resultado de la corriente de protones fluyendo a travs de la membrana: ADP + Pi ---> ATP, si la membrana se altera, no se produce sntesis de ATP.

2.

3.

MUCHOS VENENOS INHIBEN LA CADENARESPIRATORIA

Existen varias drogas y toxinas que inhiben la fosforilacin oxidativa y la cadena de electrones. Aunque estas toxinas inhiben slo una enzima, eso basta para que produzca la inhibicin de cualquier paso del resto del proceso. Estos se clasifican como inhibidores de la cadena respiratoria, inhibidores de la fosforilacin oxidativa y desacopladores de esta ltima.

Inhibidores de la cadena respiratoria Inhiben el flujo electrnico en tres puntos: 1. Inhiben transferencia de electrones de los centros Fe- S a la ubiquinona. Barbitricos- amital, veneno rotenona y antibitico piericidina. 2. El segundo sitio entre citocromo b y el c, el dimercaptopropanol. 3. El antibitico antimicina A inhibe la reaccin entre la coenzima Q y el citocromo c. Venenos clsicos- HS (cido sulfdrico), monxido de carbono y cianuro- inhiben complejo IV Malonato- inhibidor competitivo del complejo II

Inhibidores de la fosforilacin oxidativa Atractilsido- inhibe la fosforilacin mediante la inhibicin del transportador de ADP hacia dentro de la mitocondria y de ATP hacia afuera de ella. Oligomicina- bloque completamente la oxidacin y la fosforilacin

Desacopladores Permite la transferencia de electrones en la mitocondria sin modificar el proceso, pero inhibe la sntesis de ATP. 2,4 dinitrofenol (ms usado) Termogenina- UCP1(desacoplador fisiolgico)-regula la termognesis.

NombreRotenona Amital Antimicina A Cianuro

Funcininhibidor del transporte de e inhibidor del transporte de e inhibidor del transporte de e inhibidor del transporte de e

Sitio de AccinComplejo I Complejo I Complejo III Complejo IV

Monxido de CarbonoAzida

inhibidor del transporte de einhibidor del transporte de e

Complejo IVComplejo IV

2,4,-dinitrofenol

Agente desacoplante

Transportador transmembrana de H+

Pentaclorofenol

Agente desacoplante

Transportador transmembrana de H+

Oligomicina

Inhibe la sintasa de ATP

Fraccin OSCP de la sintasa de ATP

UTILIZACIN DE ATPATP

Produccin de energa Glcidos Lpidos Protenas

Utilizacin de energa Biosntesis de macromolculas Contraccin muscular Transporte activo de iones Termognesis

ADP+ Pi