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Bioenergética II - Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa- parte 2

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Bioenergética II - Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa- parte 2

  1. 1. Unidad IIALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  2. 2. Universidad Central de Venezuela Facultad de Medicina Escuela “José María Vargas” Cátedra de Bioquímica BIOENERGÉTICACiclo de Krebs y Fosforilación Oxidativa Br. Carlos Pedroza Unidad II
  3. 3. Bioenergética Parte IIALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  4. 4. EsquemaDescarboxilación Mitocondria Oxidativa del Reacciones de - Generador de Piruvato Oxidorreducción energía - TransporteRendimiento de electrónico y Reacciones deluna molécula de Fosforilación Ciclo de Krebs Glucosa oxidativa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  5. 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. 6. Respiración CelularEtapa 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. 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. 8. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos 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. 9. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Dinucleótido de flavina y adenina y Mononucleótido de flavina Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  10. 10. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Dinucleótido de flavina y adenina y Mononucleótido de flavina Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  11. 11. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Centros ferrosulfurados Fe-S 2Fe-2S 4Fe-4S Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  12. 12. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  13. 13. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  14. 14. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  15. 15. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  16. 16. Transporte electrónico y Fosforilación OxidativaGrupos Prostéticos de los Componentes de la CTē Grupos Hemos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  17. 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, bLUbiquinona-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. 18. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesComplejo I - NADH deshidrogenasa ó NADH-ubiquinona oxidorreductasa NADH + CoQ + 5H+N → NAD+ + CoQH2 + 4H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  19. 19. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesComplejo II - Succinato deshidrogenasa Succinato + CoQ → Fumarato + CoQH2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  20. 20. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesUbiquinona - Coenzima Q CoQ + 2H+ ↔ CoQH▪ + H+ ↔ CoQH2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  21. 21. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesComplejo III - Ubiquinona-citocromo c oxidorreductasa CoQH2 + 2Cit c+++ + 2H+N → CoQ + 2Cit c++ + 4H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  22. 22. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesCitocromo c Cit c+++ + ē ↔ Cit c++ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  23. 23. Componentes de la Cadena Transportadora de ElectronesComplejo IV - Citocromo oxidasa 4Cit c++ + 4H+N + ½O2 → 4Cit c+++ + 2H2O + 2H+P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  24. 24. Componentes de la Cadena Transportadora de Electrones Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  25. 25. Reacciones de la Cadena Transportadora de ElectronesComplejo I NADH + CoQ + 5H+N → NAD+ + CoQH2 + 4H+PComplejo II Succinato + CoQ → Fumarato + CoQH2ComplejoIII CoQH2 + 2Cit c+++ + 2H+N → CoQ + 2Cit c++ + 4H+PComplejo 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. 26. Reacciones de la Cadena Transportadora de ElectronesReducción del O2 4H+ O2 O2- O22- 2H2O Radical Radical 2e- Superóxido 2e- PeróxidoDetoxificación de O2 + 2H+ Superóxido MutasaOxidantes H2O2 H2O2 + 2H+ Catalasa 2H2O + O2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  27. 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. 28. Naturaleza de las Reacciones de la CTē Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  29. 29. Inhibidores de la CTēComplejo 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. 30. Inhibidores de la CTēMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  31. 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 theunderstanding of biological energy ● Eléctrico → Diferencia de cargas entre latransfer through the formulation matriz (H+) y el espacio intermembrana (OH-) of the chemiosmotic theory” Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  32. 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 mitochondrialMédico, 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. 33. ATP sintasaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  34. 34. Subunidad FoMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  35. 35. Material elaborado por el Br. Carlos PedrozaSubunidad 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. 36. Subunidad F1Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  37. 37. ATP sintetasaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  38. 38. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  39. 39. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  40. 40. Funcionamiento de la ATP sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  41. 41. Funcionamiento de la ATP sintasaANIMACIÓN! Prof. John L.Giannini Biology Department - ATPasa1 St.Olaf College Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  42. 42. Material elaborado por el Br. Carlos PedrozaFuncionamiento 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. 43. Experimentos que comprueban el acoplamientoExperimento 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. 44. Experimentos que comprueban el acoplamiento O2 consumido ATP sintetizadoTiempo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  45. 45. Experimentos que comprueban el acoplamientoExperimento 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. 46. Experimentos que comprueban el acoplamientoExperimento 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. 47. Experimentos que comprueban el acoplamiento O2 consumido ATP sintetizadoTiempo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  48. 48. ATP SintasaANIMACIÓN! Prof. John L.Giannini Biology Department - ATPasa3 St.Olaf College Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  49. 49. EsquemaDescarboxilación Mitocondria Oxidativa del Reacciones de - Generador de Piruvato Oxidorreducción energía - TransporteRendimiento de electrónico y Reacciones deluna molécula de Fosforilación Ciclo de Krebs Glucosa oxidativa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  50. 50. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  51. 51. Rendimiento energético de una molécula de GlucosaLanzadera del Malato-Aspartato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  52. 52. Rendimiento energético de una molécula de GlucosaLanzadera del Glicerol-3-P Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  53. 53. Rendimiento energético de una molécula de GlucosaLanzaderas 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. 54. Rendimiento energético de una molécula de Glucosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  55. 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. 56. ADELANTE ! Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza

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