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  • 1. DR, ANGEL MARTINEZ CALDERON UNIVERSIDAD MEXICANA DEL NORTE FOSFORILACIÓN OXIDATIVA y TEORÍA QUIMIOSMÓTICA
  • 2. PROCESOS TRANSDUCTORES DE ENERGÍA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Síntesis química de ATP impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O 2 FOTOFOSFORILACIÓN Síntesis química de ATP impulsada por absorción de luz solar Procesos transductores de energía más importantes en la biósfera HETERÓTROFOS AUTÓTROFOS SÍNTESIS DE ATP
  • 3. RESPIRACIÓN CELULAR Fase 1 Fase 2: Ciclo de Krebs Fase 3: Cadena respiratoria y Fosforilación oxidativa Producción de Acetil-CoA Oxidación de Acetil-CoA Síntesis de ATP La FOSFORILACIÓN OXIDATIVA comienza con la entrada de electrones en la CADENA RESPIRATORIA
  • 4. La fosforilación oxidativa, ocurre en la mitocondria, y se refiere a la síntesis química de ATP (reacción endergónica) impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O 2 (cadena respiratoria). FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
  • 5. Mitocondria Sitio subcelular donde ocurre la fosforilación oxidativa en células eucariotas (1948) Albert L. Lehninger 1917-1986
  • 6. TEORÍA QUIMIOSMÓTICA MITOCONDRIAL (P. Mitchell, 1961) Peter Mitchell 1920-1992 The Nobel Prize in Chemistry 1978 "for his contribution to the understanding of biological energy transfer through the formulation of the chemiosmotic theory" El gradiente electroquímico de protones a través de la membrana interna mitocondrial (fuerza proto-motriz) es crucial para los procesos de transducción de energía y síntesis de ATP
  • 7. La teoría quimiosmótica mitocondrial Acopla el flujo de electrones a través de la cadena respiratoria y la síntesis de ATP La fuerza proto-motriz, lleva a la síntesis de ATP, como consecuencia del flujo pasivo de H + hacia la matriz mitocondrial, a través de un poro de H + (F 0 ) asociado a la ATP sintasa (Complejo V) ADP + Pi + nH + (p)  ATP + H 2 O + nH + (N)
  • 8. Postulados de la teoría quimiosmótica mitocondrial (P. Mitchell, 1961)
    • La membrana interna es impermeable a los H +
    • El transporte de e- a través de la cadena respiratoria está asociado al transporte de H + desde la matriz hacia el espacio intermembranas
    • Se conserva la energía de oxidación de los procesos metabólicos en forma de potencial electroquímico, ya que se genera un gradiente electroquímico de H +
    • La cadena respiratoria está acoplada a la síntesis de ATP
    • Se sintetizan 3 ATP por cada par de e- pasados al O 2 si el dador es NADH, y 2 ATP por cada par de e- pasados al O 2 si el dador es succinato.
    • Esto por acción de la ATP sintasa
  • 9. Síntesis de ATP por ATP sintasa John Walker The Nobel Prize in Chemistry 19 97 "for their elucidation of the enzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate (ATP)" Paul Boyer
  • 10. ATP sintasa
    • Gran complejo enzimático, que cataliza la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi, acompañado del flujo de H +
    • Está formado por dos componentes: F 1 , una proteína periférica de membrana (  3  3  ) F o , una proteína integral (poro de H + ) (ab 2 c 10-12 )
    F 1 F 0 Matriz EIM
  • 11.  
  • 12. La FOSFORILACIÓN OXIDATIVA se refiere a la síntesis química de ATP impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O 2 RESUMEN
    • Ocurre en la mitocondria
    • La fosforilación oxidativa comienza con la entrada de e- en la cadena respiratoria
    • Los e- pasan a través de una serie de transportadores incluídos en la membrana interna mitocondrial.
    • Los transportadores electrónicos mitocondriales funcionan dentro de complejos proteicos ordenados en serie
    • La transferencia mitocondrial de e- es un proceso exergónico, que libera energía suficiente para la síntesis de ATP
    • El flujo de H + a favor de su gradiente electroquímico proporciona la energía libre para la síntesis de ATP, por acción de la ATP sintasa (rotor molecular)
  • 13.
    • 2 NADH EN GLUCOLISIS
    • 2 NADH DE PIRUVATO A ACETIL COA
    • 6 NADH EN KREBS
    • 2 FADH EN KREBS
    • 4 ATP EN GLUCOLISIS Y KREBS
    • CADA NADH PRODUCIRA 3 ATP
    • CADA FADH PRODUCIRA 2 ATP

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