Curso de Bioquímica para estudiantes de las carreras de la salud. Medicina, Tecnología Médica, Obstetricia, Enfermería, Kinesiología

1. Fosforilación
Oxidativa
Antonio E. Serrano PhD. MT.
Cátedra de Bioquímica - 2012
@xideral
xideral.com

2. Sumario
• Oxido reducción
• Generelidades
• Reacciones Redox Biológicas
• Foforilación Oxidativa
• Transferencia de electrones
• Cadena respiratoria
• Enlace con el Ciclo de Krebs
• Gradiente de Protones y
síntesis de ATP

3. Conceptos generales
• Reacciones de
transferencia
electrónica, son
reacciones de
oxidación reducción:
• Pérdida de e
• por una especie química
reducida (que se oxida)
• Ganancia de e
• por una especie química
oxidada (que se reduce)

4. Etapas del catabolismo
• 1. La fuente de e-
• Son compuestos reducidos (ej: glucosa, ac.grasos)
• 2. Reacciones de oxidación: los e-
• Pasan de distintos intermediarios
• Metabólicos a transportadores electrónicos con liberación de
energía
• 3. Transporte de e-
• al O2
• Aceptor final: acoplado a síntesis de ATP
• Fosforilación oxidativa

5. Etapas del Metabolismo

6. Reacciones Redox Biológicas
• Oxidación: Pérdida de e
• Reducción: Ganancia de e
• Oxidación y reducción se
producen
simultáneamente: el e que
pierde la molécula oxidada
se capta por otra que se
reduce.

7. Reacciones Redox Biológicas
• En los sistemas
biológicos
frecuentemente la
transferencia de un e
se produce unida a la
transferencia de un
protón (átomo de H)
H+ + e
• Oxidación = pérdida de
átomos de H
(deshidrogenación)
• Reducción = ganancia
de átomos de H
• Los e tambien se
pueden transferir en
forma de ión hidruro
(:H-), que incluye 2 e+
H+
• Un e transferido en
cualquiera de esas
formas se denomina
equivalente de
reducción

8. Estados de Oxidación del
Carbono

9. Fosforilación Oxidativa
• La fosforilación oxidativa
es el proceso en el que
se forma ATP como
resultado de la
transferencia de
electrones desde el
NADH o FADH2 aO2 por
una serie de
transportadores de
electrones
• Genera 26 de las 30
moléculas de ATP de la
oxidación completa de la
glucosa a CO2 y H2O

10. Resumen
• La fosforilación oxidativa es la culminación de una serie de
transformaciones de la energía, llamado respiración celular
• 1 º, los combustibles de carbono se oxida en el ciclo del ácido cítrico
para producir electrones con potencial de transferencia de alta
• A continuación, esta fuerza motriz de electrones se convierte en una
fuerza protón-motriz
• Por último, la fuerza protón-motriz se convierte en fosforilación
• 3 electrones impulsados ​​por bombas de protones:
• NADH-Q oxidorreductasa,
• Q-citocromo c oxidorreductasa
• Citocromo c oxidasa
• Contienen centros de oxidación-reducción : quinonas, flavinas,
hierro-azufre y hemes e iones de cobre.
• La fase final se lleva a cabo por la ATP sintasa, impulsado por el flujo
de protones de nuevo en la matriz mitocondrial

11. Oxidative decarboxilation
of pyruvate, & citric acid
cycle take place in matrix,
along with fatty acid oxidation
Site of oxidative phosphorylation
Permeable
Mitocondria

12. 8 high-energy
electrons from
carbon fuels
Electrons reduce
O2 to generate a
proton gradient
ATP synthesized
from proton
gradient
Respiración Celular

13. La Escencia del la fosforilación
Oxidativa
Oxidation & ATP synthesis are coupled by
transmembrane proton flux

14. Mitocondria

15. Secuencia de Transportadores
de Electrones
Complex I
proton pump
Complex II, does not
pump protons
Complex III
proton pump
Complex IV
proton pump
Coenzyme Q
electron shuttle
Cytochrome c
electron shuttle

16. Cadena Respiratoria

17. Potencial de
Reducción

18. Cadena Respiratoria

19. Estructura de NADH-Q
oxidoreductasa
19
EM at moderate resolution
Matrix
side
Consists of at
least
34 polypeptide
chains
NADH is oxidized in the arm,
& electrons are transferred to
reduce Q in the membrane

20. Reacciones de transferencia de
electron-proton acopladas
Reduction of Q can result in the uptake of 2 protons

21. Potencial Quimioosmótico

22. Potencial Quimioosmótico

23. ATP Sintasa

24. Rotación del Protón a través
del canal

25. Transportadores Mitocondriales

26. Oxidación
de la
Glucosa
26

27. La gradiente de protones es una forma
interconvertible de energía libre