Bioenergetica Y Fosforilación Oxidativa Flashcards
¿Qué hace la bioenergética?
Describe la utilización y transferencia de energía en los sistemas biológicos.
También predice si un proceso es posible.
Cambio en la energía libre
Energía disponible para realizar el trabajo
Se acerca a cero cuando la reacción se acerca al equilibrio
Predice si una reacción es favorable
Cambio en la entalpía
Calor liberado o absorbido en la reacción
No predice si la reacción es favorable
Cambio en la entropía
Cambio en la aleatoriedad o desorden de reactivos y productos
No predice si la reacción es favorable
Cambio de energía normal (sin superíndice 0)
Cambio y dirección de una reacción a cualquier concentración de productos y reactivos
Cambio en energía libre estándar (superíndice 0)
Cambio de energía cuando reactivos y productos están en concentración 1 Mol/L
¿Que pasa si la 🔼G es negativa? (Energía libre)
Reacción exergónica
Pérdida de energía
Espontánea
🔼G positiva (energía libre)
Reacción endergónica
Ganancia de energía
No es espontánea, requiere de energía para que la rxn se lleve a cabo
🔼G igual a 0 (energía libre)
Reacción en equilibrio
🔼G energía libre en concentración de reactivos y productos
🔼G positivo: Condiciones estándar
Cambio de la energía libre estándar 🔼G°
🔼G°=🔼G en condiciones estándar
Energía libre estándar 🔼G° y dirección de la reacción
En condiciones estándar puede predecir la dirección en la que procede una reacción
Relaciones entre Keq y 🔼G°
Keq=1 ; 🔼G°=0
Keq>1 ; 🔼G°<0
Keq<1 ; 🔼G°>0
🔼G negativo
Más reactivo que producto
¿De que dependen (en la vía metabólica) las velocidades de las reacciones?
De la reducción de energías de activación mediante enzimas que catalizan las reacciones
¿Que son los intermediarios?
Un portador de energía que se puede unir a una enzima. El ATP es uno de los más comunes.
Estructura del ATP
Está formado por una molécula de adenosina a la que se unen 3 grupos fosfato
¿Qué hacen los intermediarios en la cadena de transporte de electrones?
Donan electrones a coenzimas específicas como NAD y FAD para reducirlas.
¿Qué hacen la NAD y FAD después de ser reducidas?
Donar electrones a la cadena de transporte de electrones.
¿Qué es la fosforilación oxidativa?
El acoplamiento del transporte de electrones con la síntesis de ATP
Describe el proceso de la CTE
A medida que los e pasan por la Cadena, pierden energía libre creando un gradiente de H que impulsa la producción de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico
¿Dónde se localiza la CTE?
En la membrana mitocondrial interna
Membrana interna mitocondrial
Al ser impermeable se requiere de una proteína para mover moléculas o iones a través de ella
Matriz mitocondrial
Aquí ocurre el la síntesis de glucosa, urea y grupos hemo
Contiene NAD y FAD, y ADP y fosfato inorganico para producir ATP
Organización de la CTE
4 complejos proteicos que aceptan o donan electrones a la CoQ y citocromo c
Complejo I
NADH deshidrogenasa, cuenta también con 1 FMN
Aquí los electrones que pasan de NADH a FMN bombean 4H al espacio intramembranal
Complejo II
Succinato deshidrogenasa
Los electrones de la oxidación se mueven de FADH2 y no se bombean protones
Coenzima Q
Ubiquinona
Transportador que acepta electrones de la NADH deshidrogenasa (complejo I)
Transfiere electrones al complejo III
Complejo III
Citocromo bc1
Bombea 4 electrones a través de la membrana mitocondrial
Complejo IV
Citocromo a + a3
Se reúnen los electrones transportados, el O2 y los H libres
O2 se reduce a H2O
Inhibidores específicos del sitio
Evitan El Paso de ē al unirse a un componente en la Cadena y bloquear la reacción de óxido reducción.
Esto impide la síntesis de ATP
¿Qué hace la energía libre durante el transporte de electrones?
Bombea protones H+ en los complejos I, III y IV
Pares redox
La oxidación siempre va unida con la reducción
NAD-NADH
FMN-FMNH2
Potencial de reducción estándar
Puede unirse de Eº más negativo al más positivo
Entre más negativo sea E°
Mayor es la tendencia del reductor a perder electrones
Entre más positivo sea E°
Mayor tendencia del oxidante a aceptar electrones
Hipótesis Quimiosmótica
Explica como se usa la energía libre generada por el transporte de electrones en la CTE para producir ATP a partir de ADP y Pi
Bomba de protones
El gradiente de H+ sirve como intermediario que acopla la oxidación con la fosforilación
ATP sintasa
Sintetiza ATP por medio de la energía del gradiente de H+
Una rotación completa del anillo produce 3 ATP
Acoplamiento de la fosforilación oxidativa
En las mitocondrias la síntesis de ATP está acoplada con el transporte de electrones a través del gradiente de H+
El transporte de electrones y bombeo de H+ aumenta y permite la síntesis de ATP
Oligomicina
Fármaco que de une al dominio Fo de la ATP sintasa, cierra el canal y evita que los H+ vuelvan a entrar a la matriz, con lo que se inhibe la fosforilación de ADP a ATP
Desacoplamiento proteico
Ocurre en la membrana mitocondrial interna
Estas proteínas permiten que los H+ regresen a la matriz mitocondrial sin que se genere ATP
Desacoplamiento sintético
El transporte de electrones y la fosforilación de ADP también pueden desacoplarse por compuestos que inducen H+ a través de la membrana mitocondrial, disipando el gradiente
Sistemas de transporte de membrana: Transporte de ATP y ADP
Membrana interna que requiere transportadores para ADP y Pi del citosol al interior de las mitocondrias, donde el ATP puede resintetizarse
Transporte de equivalentes de reducción
Se transportan equivalentes de NADH desde el citosol hasta la matriz por medio de lanzaderas de sustrato
El glicerol 3 fosfató se oxida a medida que FAD se reduce a FADH
La CoQ del CTE oxida el FADH2
Defectos hereditarios en la fosforilación oxidativa
Son más probables por alteraciones en el ADN
Aquellas células que requieren mucho ATP son las más vulnerables (cerebro, nervios, retina, músculo esquelético y cardíaco, e hígado
¿Qué causan las alteraciones en la fosforilación oxidativa?
Acidosis láctica, convulsiones, oftalmoplejía, debilidad muscular y miocardiopatía
Mitocondrias y apoptosis
El proceso de apoptosis puede iniciarse por una vía intrínseca por mitocondrias por un daño dentro de la célula
¿Qué hace el citocromo c?
Forma un apoptosoma que causa el rompimiento de proteínas clave que causan cambios morfológicos y bioquímicos característicos de la apoptosis.
