Bioenergética II - Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa- parte 2
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El documento resume los principales procesos bioenergéticos que ocurren en la mitocondria, incluyendo el ciclo de Krebs, la cadena transportadora de electrones, y la fosforilación oxidativa. Estos procesos convierten la energía química de los alimentos en energía química almacenada en la molécula de ATP a través de reacciones de oxidación-reducción acopladas a la síntesis de ATP.
![Fosforilación Oxidativa
1978
Peter Dennis Mitchell
Teoría Quimiosmótica
“Existe un acoplamiento entre el Los H+ transferidos al espacio
intermembrana generan una energía potencial
transporte de ē y la síntesis de electroquímica → Fuerza protón-motriz. Posee
dos componentes:
ATP”y el espacio intermembranala [H ] de la
Químico → Diferencia entre
●
matriz
+
“For his contribution to the
understanding of biological energy ● Eléctrico → Diferencia de cargas entre la
transfer through the formulation matriz (H+) y el espacio intermembrana (OH-)
of the chemiosmotic theory”
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Bioenergética II - Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa- parte 2
- 1. Unidad II ALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
- 2. Universidad Central de Venezuela Facultad de Medicina Escuela “José María Vargas” Cátedra de Bioquímica BIOENERGÉTICA Ciclo de Krebs y Fosforilación Oxidativa Br. Carlos Pedroza Unidad II
- 3. Bioenergética Parte II ALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
- 4. Esquema Descarboxilación Mitocondria Oxidativa del Reacciones de - Generador de Piruvato Oxidorreducción energía - Transporte Rendimiento de electrónico y Reacciones del una molécula de Fosforilación Ciclo de Krebs Glucosa oxidativa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 5. Fosforilación oxidativa “Culminación del metabolismo productor de energía de los organismos Teoría aeróbicos” Quimiosmótica CTē “Serie de moléculas que de Peter tienen por función Mitchell transportar ē, hidrógenos Fosforilación o iones hidruros, de forma Oxidativa secuencial desde transportadores con E’º menor a transportadores “Etapa final de la con mayor E’º”. respiración celular donde ē convergen todos los O2 Reducción H2O pasos oxidativos en la degradación de glúcidos, NADH+ y FADH2 grasas y aminoácidos” Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 6. Respiración Celular Etapa 3 NADH++H+ Glicólisis NADH++H+ Oxidación 1 NADH++H+ β-oxidación NADH++H+ Ciclo de FADH2 Krebs CTē NADH++H+ NADH++H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 7. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Componentes Grupo prostético Complejo I → NADH deshidrogenasa o FMN, Fe-S NADH-ubiquinona oxidorreductasa Complejo II → Succinato deshidrogenasa FAD, Fe-S Ubiquinona → Coenzima Q o Q Complejo III → Complejo citocromo bc1 Hemos (Ubiquinona-citocromo c oxidorrreductasa) Citocromo c Hemo Hemos Complejo IV → Citocromo oxidasa CuA, CuB Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 8. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Flavoproteínas FAD y FMN Proteínas Centros Ferrosulfurados Ferrosulfuradas Citocromos Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 9. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Dinucleótido de flavina y adenina y Mononucleótido de flavina Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 10. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Dinucleótido de flavina y adenina y Mononucleótido de flavina Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 11. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Centros ferrosulfurados Fe-S 2Fe-2S 4Fe-4S Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 12. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 13. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 14. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 15. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 16. Transporte electrónico y Fosforilación Oxidativa Grupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 17. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Masa Número de Componentes (kDa) Subunidades Grupos Prostéticos Complejo I NADH deshidrogenasa 850 43(14) FMN, 9 Fe-S NADH-ubiquinona oxidorreductasa Complejo II FAD, 3 Fe-S 140 4 Succinato deshidrogenasa Citocromo b560, Ubiquinona ~0,8 Complejo III Citocromos bH, bL Ubiquinona-citocromo c oxidorreductasa 250 11 y c1, Fe-SRieske Complejo citocromo bc1 Citocromo c 13 1 Hemo Complejo IV Citocromos a y a3, 160 13(3-4) Citocromo oxidasa CuA, CuB Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 18. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Complejo I - NADH deshidrogenasa ó NADH-ubiquinona oxidorreductasa NADH + CoQ + 5H+N → NAD+ + CoQH2 + 4H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 19. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Complejo II - Succinato deshidrogenasa Succinato + CoQ → Fumarato + CoQH2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 20. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Ubiquinona - Coenzima Q CoQ + 2H+ ↔ CoQH▪ + H+ ↔ CoQH2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 21. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Complejo III - Ubiquinona-citocromo c oxidorreductasa CoQH2 + 2Cit c+++ + 2H+N → CoQ + 2Cit c++ + 4H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 22. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Citocromo c Cit c+++ + ē ↔ Cit c++ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 23. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Complejo IV - Citocromo oxidasa 4Cit c++ + 4H+N + ½O2 → 4Cit c+++ + 2H2O + 2H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 24. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 25. Reacciones de la Cadena Transportadora de Electrones Complejo I NADH + CoQ + 5H+N → NAD+ + CoQH2 + 4H+P Complejo II Succinato + CoQ → Fumarato + CoQH2 Complejo III CoQH2 + 2Cit c+++ + 2H+N → CoQ + 2Cit c++ + 4H+P Complejo IV 4Cit c++ + 4H+N + O2 →→ 4Cit+++ + + 2H2O + 2H+P ½O2 4Cit c c+++ 2H2O + 4H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 26. Reacciones de la Cadena Transportadora de Electrones Reducción del O2 4H+ O2 O2- O22- 2H2O Radical Radical 2e- Superóxido 2e- Peróxido Detoxificación de O2 + 2H+ Superóxido Mutasa Oxidantes H2O2 H2O2 + 2H+ Catalasa 2H2O + O2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 27. Reacciones de la Cadena Transportadora de Electrones Bajo licencia pública de Creative 2mdc.com para Wikillerato – ANIMACIÓN! CTE Educared.org Commons Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 28. Naturaleza de las Reacciones de la CTē Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 29. Inhibidores de la CTē Complejo I Complejo III Complejo IV Rotenona Antimicina A Cianuro (CN-) Amital Mixotiazol Monóxido de carbono (CO) Piericidina A Rotenona Antimicina A1 Cianuro Amital Mixotiazol Piericidina A Monóxido de Carbono Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 30. Inhibidores de la CTē Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 31. Fosforilación Oxidativa 1978 Peter Dennis Mitchell Teoría Quimiosmótica “Existe un acoplamiento entre el Los H+ transferidos al espacio intermembrana generan una energía potencial transporte de ē y la síntesis de electroquímica → Fuerza protón-motriz. Posee dos componentes: ATP”y el espacio intermembranala [H ] de la Químico → Diferencia entre ● matriz + “For his contribution to the understanding of biological energy ● Eléctrico → Diferencia de cargas entre la transfer through the formulation matriz (H+) y el espacio intermembrana (OH-) of the chemiosmotic theory” Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 32. Fosforilación Oxidativa 1997 Paul D. Boyer & John E. Walker Humberto Fernández-Moran Fernández-Morán particle Villalobos Cell Biology, a particle on the 18/02/1924 –17/03/1999 inner face on the mitochondrial Médico, biofísico, citobiólogo, neurólogo e innovador inner membrane that plays a role de las técnicas elucidation of the “For their de microscopía electrónica. enzymatic mechanism underlying in the proton ATPase complexes. the synthesis of adenosine Bioquímica, citobiología, criobiología, triphosphate (ATP)” endocrinología, física de bajas temperaturas, genética, neurofisiología, ultraestructura celular, virología y otras disciplinas. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 33. ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 34. Subunidad Fo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 35. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza Subunidad Fo José Ávila Disco duro virtual del Servicio de Tecnologías de la Información y la Comunicación (STIC) de la Universidad de la Laguna, Tenerife, España.
- 36. Subunidad F1 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 37. ATP sintetasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 38. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 39. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 40. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 41. Funcionamiento de la ATP sintasa ANIMACIÓN! Prof. John L.Giannini Biology Department - ATPasa1 St.Olaf College Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 42. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza Funcionamiento de la ATP sintasa Autor anónimo Tomado de la Recopilación de materiales multimedia realizada por Alejandro Porto Andión del Departamento de Biología y Geología del Instituto de Educación Secundaria María Cásares (Coruña, España) ANIMACIÓN! ATPasa2
- 43. Experimentos que comprueban el acoplamiento Experimento 1 Materiales ●Buffer (medio tamponado) ●Mitocondrias ●ADP + Pi ●Succinato ●Cianuro Electrodo de O2 Tomar muestras para determinar la presencia de ATP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 44. Experimentos que comprueban el acoplamiento O2 consumido ATP sintetizado Tiempo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 45. Experimentos que comprueban el acoplamiento Experimento 2 Materiales ●Buffer (medio tamponado) ●Mitocondrias ●ADP + Pi y Succinato ●Venturicidina u oligomicina ●DNP ó FCCP Electrodo de O2 Tomar muestras para determinar la presencia de ATP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 46. Experimentos que comprueban el acoplamiento Experimento 2 Materiales ●Buffer (medio tamponado) ●Mitocondrias ●ADP + Pi y Succinato ●Venturicidina u oligomicina ●DNP ó FCCP Electrodo de O2 Tomar muestras para determinar la presencia de ATP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 47. Experimentos que comprueban el acoplamiento O2 consumido ATP sintetizado Tiempo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 48. ATP Sintasa ANIMACIÓN! Prof. John L.Giannini Biology Department - ATPasa3 St.Olaf College Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 49. Esquema Descarboxilación Mitocondria Oxidativa del Reacciones de - Generador de Piruvato Oxidorreducción energía - Transporte Rendimiento de electrónico y Reacciones del una molécula de Fosforilación Ciclo de Krebs Glucosa oxidativa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 50. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 51. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Lanzadera del Malato-Aspartato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 52. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Lanzadera del Glicerol-3-P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 53. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Lanzaderas del Malato-Aspartato y del Glicerol-3-P Lanzaderas Lanzadera del Malato-Aspartato NADH+ → NADH+ Lanzadera del Glicerol-3-P NADH+ → FADH2 2NADH+ → 5ATP 2FADH2 → 3ATP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 54. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 55. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Bajo licencia pública de Creative 2mdc.com para Wikillerato – ANIMACIÓN! Rendimiento energético Educared.org Commons Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
- 56. ADELANTE ! Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza