CTE Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Flashcards
¿qué es la CTE? ¿finalidad?
transportadores de electrones desde la matriz hasta la membrana interna de mitocondria.. producir ATP
¿qué produce la CTE?
un gradiente electroquímico de H+ por el flujo de electrones
3 transferencias electrónicas:
- directa (Fe3+ a Fe2+)
- de átomos de hidrógeno
- de un ión hidruro portador de 2 é
componentes de CTE:
- proteínas de transporte
- NAD y flavoproteínas
¿qué otras moléculas transfieren é?
- benzoquinonas (ubiquinona)
- citocromo
- proteína ferrosulfurada
¿qué caracteriza los citocromos?
su absorción intensa en área visible por el grupo prostético hemo con el hierro
¿qué son las proteínas transportadoras? ¿cuáles son?
complejos supramoleculares incrustados en membranas que se separan físicamente…
- complejo I al IV
nombre los 4 complejos de la CTE:
- NADH DH
- succinato DH
- citocromo bc1
- citocromo oxidasa
¿cuál no participa en el bombeo de protones?
complejo II
¿qué es la fosforilación oxidativa?
paso final donde se sintetiza el ATP con la energía del gradiente de protones
proteína que sintetiza ATP:
complejo F0F1 ATP sintasa
¿qué es el ATP sintasa?
canal donde se devuelven los protones a la matriz, produciendo energía para generar ATP al fosforilar el ADP con Pi
estructura de mitocondria:
- 2 membranas semipermeables: externa no específica e interna de transportadores específicos
- matriz (CTE, enzimas de krebs, oxidación AG, AA, PDH y material genético/ribosomas)
complejo I/NADH DH:
- NADH dona su protón (2e)
- 4H+ se transportan
- 2é se van a la coenzima Q
- H+ sobrante en la matriz reduce el O2 a H2O
¿qué es el amital/retenona?
anestesia/insecticida.. inhibidores de flujo electrónico desde los centros Fe-S del complejo I a la coenzima Q
complejo II/succinato DH:
- utiliza FADH2 como donador
- 2e se dirigen a la coenzima Q (se reduce a ubiquinol)
- ubiquinol transfiere a complejo III
¿que es la coenzima Q?
benzoquinona…
plastoquinona - cloroplastos
menaquinona - bacterias
complejo III/citocromo bc1
- transporta 4H+
- é hacia citocromo c y de aquí a complejo IV
¿qué pasa si aumentan protones?
disminuye el pH
complejo IV/citocromo c oxidasa
- transfiere 4e al O2 para formar H2O
- transporta 2H+, y otros 2H+ se usan para el agua
¿cuántos é se necesitan para reducir por completo el O2?
4 electrones
¿cómo se convierte el ADP a ATP?
cuando ya hay suficientes H+ en espacio intermembrana, se regresan a la matriz por la ATP sintasa y esto produce el ATP
teoría quimiosmótica:
el movimiento de los electrones mueve los protones de uno al otro lado de la membrana interna de la mitocondria, produciendo un potencial de la concentración de protones que se usa para sintetizar ATP
¿dónde ocurre la reducción de NAD?
citoplasma y mitocondria
¿dónde no se utiliza el FAD?
citoplasma
mecanismo redox de niacina y flavina:
nucleótido niacina: 2e a la vez
nucleótido flavina: 2e, uno a la vez
mecanismo redox de ubiquinol y citocromo c:
ubiquinol: transporta electrones entre complejos
citocromo c: transporta un electrón a la vez, grupo porfirina
¿qué son centros ferrosulfurados?
arreglos de cisteínas que coordinan iones de hierro para poder transferir electrones; diferentes arreglos, pero todos movilizan electrones
flavoproteínas:
proteínas que tienen unidos nucleótidos de flavina (FAD o FMN) y se involucran en transporte de electrones.. que retienen temporalmente electrones
¿de qué depende el potencial de las flavoproteínas?
de su capacidad de retención de electrones
¿son los complejos, flavoproteínas?
sí
donadores generales de la CTE:
NADH y succinato
subunidades de ATP sintasa:
- F0: en la intermembrana, mueve protones por rotación y puede tener de 8-15 dominios
- F1: matriz mitocondrial, sitio de síntesis de ATP
3 estados conformacionales de subunidades beta F1:
- loose: ADP y Pi son afínes
- tight: ATP es afín, determinado por la interacción con gamma
- open: nada es afín
3 factores que la ATP sintasa necesita:
- simporte de fosfato: H+ y Pi
- antiporte de nucleótidos: ADP y ATP
- H+ en ATP sintasa
1 inhibidor de CTE:
CO monóxido de carbono
acoplamiento de procesos:
procesos dependen uno de los otros: CTE-PO, redox de O2, generación y utilización del potencial de protones
desacoplamiento:
permitir el uso de O2 y oxidación de NADH/succinato, pero no se produce ATP
en caso de inhibirse la síntesis de ATP… ¿qué sucede con la energía?
vía alterna de generación de calor para proteger órganos (termogenésis)
¿qué aparece en respuesta a hipoxia y qué es?
HIF1: factor que activa la transcripción de genes que codifican enzimas, transportadores y proteínas mitocondriales que disminuyen el uso de O2
¿qué provoca la HIF-1?
- más glucólisis (warbug)
- fermentación
- CTE: cambia complejo IV normal (COX1), por complejo IV anaerobio (COX2)
- reducción del flujo de e y krebs (aumento de PDH quinasa)
¿qué inhibidor se activa para evitar la hidrólisis de ATP?
IF1, que asocia 2 ATP sintasas y previene la catálisis rotacional del lado del citosol
¿de qué es dependiente la IF1?
- del pH; niveles bajos inhiben la IF1
lanzaderas:
sistemas especiales que transportan equivalentes de reducción desde el NADH citosólico a las mitocondrias
lanzadera más activa de NADH:
malato-aspartato
lanzadera malato-aspartato
- activa en hígado, riñon, corazón
- el NADH citosólico se transfiere mediante el oxoalacetato citosólico y el malato lo transporta dentro de la matriz
- el NAD+ del malato se reduce y forma NADH que ya puede pasar a la CTE
- 2.5 ATP por 2e
lanzadera glicerol-3P
- activa en músculo esquelético y cerebro
- cede equivalentes de reducción por FAD de glicerol 3P DH, desde NADH a la ubiquinona–complejo III
- 1.5 ATP por 2e
respiración de Archae:
- CTE sin complejos III y IV, no producen ATP pero sí calor
- calor útil para la evaporación de moléculas para llamar insectos + polinización
¿qué es el tejido adiposo marrón?
tejido marrón por gran número de mitocondrias con citocromos de grupos hemo que se encuentra en recién nacidos donde se produce calor en lugar de ATP
¿cómo el tejido adiposo marrón produce calor?
la mitocondria cuenta con la termogenina (proteína desacopladora), que proporciona un paso para que los protones vuelvan a la matriz sin pasar por el F0F1
significado de ROS y qué provocan
especies reactivas de oxígeno, producen lesiones celulares, isquemia, reperfusión isquémica… se quitan por NADPH
¿cómo se elimina los ROS?
con NADPH (pentosas)
