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Respiración Celular

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  • 1. Ciclo de Krebs, Cadena de Transporte de Electrones, Fosforilación Oxidativa e Inhibidores y Desacoplantes César Javier Iglesias
  • 2. Ciclo de krebs El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas se realiza en la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma, específicamente en el citosol.
  • 3. Hans Adolf Krebs Sir Hans Adolf Krebs (Hildesheim, Alemania, 25 de agosto de 1900 - Oxford, Inglaterra, 22 de noviembre de 1981) fue un bioquímico alemán, ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en el año 1953. El ciclo de Krebs toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta metabólica. Por este descubrimiento recibió en 1953 el Premio Nobel de Medicina.
  • 4. Glucolisis
  • 5. Piruvato o Acido Piruvico Dentro de la mitocondria, puede transformarse, mediante la piruvato deshidrogenasa (PDH), en acetil- coenzima A (acetil-CoA), punto de entrada del ciclo de Krebs
  • 6. Procesos
  • 7. Procesos
  • 8. Convergencia Introduccion Proceso Acetil-CoA Glucolisis Oxidación de ácidos grasos Producción de colágeno Malato Gluconeogénesis Oxalacetato Oxidación y biosíntesis de aminoácidos Fumarato Degradación de ácido aspártico, fenilalanina y tirosina Succinil-CoA Biosíntesis de porfirina Alfa-cetoglutarato Oxidación y biosíntesis de aminoácidos Citrato Biosíntesis de ácidos grasos y colesterol NADH y FADH Fosforilación oxidativa y cadena de transporte electrónico
  • 9. Cadena De Transporte De Electrones
  • 10. La cadena de transporte de electrones es una serie de transportadores de electrones que se encuentran en la membrana plasmática de bacterias, en la membrana interna mitocondrial o en las membranas tilacoidales, que mediante reacciones bioquímicas producen adenosin trifosfato (ATP), que es el compuesto energético que utilizan los seres vivos.
  • 11. Transportadores redox mitocondriales Se han identificado cuatro complejos enzimáticos unidos a membrana interna mitocondrial. Tres de ellos son complejos transmembrana, que están embebidos en la membrana interna, mientras que el otro esta asociado a membrana. Los tres complejos transmembrana tienen la capacidad de actuar como bombas de protones.
  • 12. Fosforilación oxidativa
  • 13. Concepto La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosín trifosfato (ATP). Se le llama así para distinguirla de otras rutas que producen ATP con menor rendimiento, llamadas "a nivel de sustrato". Se calcula que hasta el 90% de la energía celular en forma de ATP es producida de esta forma.
  • 14. Historia El estudio de la fosforilación oxidativa se inició en 1906 con el informe de Arthur Harden sobre el papel vital del fosfato en la fermentación celular, aunque inicialmente se pensaba que solo los azúcar-fosfato estaban involucrados. Sin embargo, a principios de los años 1940, la relación entre la oxidación de los azúcares y la generación de ATP fue establecida de forma definitiva por Herman Kalckar, confirmando el papel central del ATP en la transferencia de energía, que había sido propuesto por Fritz Albert Lipmann en 1941. Más tarde, en 1949, Friedkin y Morris Albert L. Lehninger demostraron que la coenzima NADH se encuentra relacionada con vías metabólicas tales como el ciclo del ácido cítrico y la síntesis de ATP.
  • 15. Transferencia de energía por quimiosmosis La fosforilación oxidativa funciona con dos tipos de reacciones que están acopladas, una utiliza reacciones químicas que liberan energía, mientras que la otra utiliza esa energía para llevar a cabo sus reacciones. El flujo de electrones a través de la cadena de transporte de electrones, desde donantes de electrones como NADH a aceptores de electrones tales como oxígeno, es un proceso exergónico – libera energía, mientras que la síntesis de ATP es un proceso endergónico, el cual requiere de energía.
  • 16. ATP Sintasa Complejo V ATP sintasa, también llamada complejo V, es la enzima final del proceso de la fosforilación oxidativa. Esta enzima se encuentra en todas las formas de vida y funciona de la misma manera tanto en procariotas como en eucariotas. Esta enzima usa la energía almacenada en un gradiente de protones a través de la membrana para llevar a cabo la síntesis de ATP desde ADP y fosfato (Pi). Las estimaciones del número de protones necesarios para sintetizar una molécula de ATP oscilan entre tres y cuatro, y algunos investigadores sugieren que las células pueden variar esta proporción, para ajustarse a diferentes condiciones.
  • 17. INHIBIDORES Y DESACOPLANTES
  • 18. Inhibidores Existen varias drogas y toxinas que inhiben la fosforilación oxidativa. Aunque estas toxinas inhiben sólo una enzima en la cadena de transporte de electrones, la inhibición de cualquier paso detiene el resto del proceso
  • 19. Desacopladores Se trata de un fenómeno donde los protones retornan a la matriz sin pasar por la ATP sintasa, lo que implica la no generación de ATP. El desacoplamiento es provocado por compuestos químicos, conocidos como desacopladores o como ionóforos protónicos. Los desacoplantes suelen ser compuestos hidrófobicos (bases o ácidos débiles), con un pKa cercano al pH 7, que captan protones rapidamente en el espacio intermembrana
  • 20. Proteinas desacopladoras (UCP) Ocurre en la membrana mitocondrial interior de los mamíferos. Estas proteínas permiten que los protones reingresen en la matriz mitocondrial sin que se capure energía en forma de ATP.
  • 21. Gracias

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