Respiración celular Flashcards
el _ no es una forma de energía útil para orgs vivos pq _
calor
somos isotérmicos
diferencia entre rx exergónica y exotérmica
exotérmica libera calor pero exergónica libera energy para que ocurra trabajo
“moléculas de alta energía” son en realidad
las que liberan energía disponible al romper tal enlace
orgs organótrofos
quimiótrofos heterótrofos que reciben energy de compuestos orgánicos
orgs con otros compuestos (no O2) como receptor final de és
bacterias fermentativas (compuestos orgánicos) o pseudomonas (compuestos inorgánicos)
és de alta energy
és en una molécula con gran tendencia a donarlos
gradiente
diferencia de []
el exterior de la membrana suele ser más (_)
\+ el interior (-)
componentes de la fuerza protón motriz
potencia de membrana V (diferencia de cargas)
gradiente de ph ([ H+ ])
V es mayor que pH en mitocondria
Las rxs exergónicas requieren de energía pero…
es la energía del mismo sistema, no requiere externa
3 grandes etapas del catabolismo de alimentos
- de macromolécs a monómeros
- degradación a acetilCoA
- oxidación completa del acCoA (Krebs y fosforilación oxi)
el conector del catabolismo y anabolismo es _, que tiene rol _
ATP, NADH, FADH2
catalítico
la membrana externa de la mitoc tiene _ :. el espacio inter memb es similar al _
porinas
citoplasma
¿el gradiente de protones por la cadena de és se da en la membrana límite de la mitoc?
no, en la membrana de la cresta
¿cómo pagamos deuda a la 2da ley de termodinámica?
Liberando parte de la energía del catabolismo como calor y desechos de alto desorden (aumenta entropía del universo)
vía del metabolismo que produce energía
catabolismo
si la P=1 atm y el cbo de V es despreciable, termodinámicamente…
dE = dH
a qué se le llama ordenado/desordenado en entropía
suceso elemental/sucesos colectivos
Relación entre S y E
La T mide la tendencia de un objeto a ceder energía
mientras más lejos del _, más energía _
eqo
podemos donar
kcal disponibles por oxidación completa de 1 molécula de glucosa
686 kcal
tanto azúcares como ácidos grasos convergen en _ en el catabolismo
acetilCoA
de dónde provienen los és de la cadena transportadora?
de azúcar, lípidos o aás, cualquier cosa que pueda convertirse en AcCoA ó en un intermediario del cdK
el movimiento de H+ en dirección de su gradiente se acopla al transporte de _ _ hacia la _ a pesar de que vaya en contra del _
Pi- y piruvato-
hacia la mitocondria
potencial de membrana
el antiporte de ATP y ADP está impulsado por la fuerza de
el gradiente de voltaje de la membrana, pq sale el ATP que es más negativo
tenemos dos corrientes en fosforilación oxidativa
de és por la cadena, de NADH a awa
de H+s por la membrana
F1 ATPasa es la parte
hacia el interior de la matriz mitocondrial, que fosforila ATP
Complejo I se llama tb
NADH-Q deshidrogenasa
Inhibidores de NADH-Q DH
amital, rotenona y piericidina A
succinato DH tb es el complejo
II
Complejo III se llama
CoQ-Cit C reductasa
El cit c oxidasa es el complejo
IV
Antimicina a inhibe al complejo
III
Inhibidores de cit c oxidasa
cianuro, CO y azida
compuestos que oxida y reduce c/ complejo de la chain és
oxida > reduce I: NADH > CoQ II: succinato > CoQ III: CoQ > Cit C IV: Cit C > O2
¿why O2 es buen aceptor final de és?
pq es EN, genera agua (compatible con el sistema) y pq está en exceso
el complejo _ sólo puede recibir un é
IV
Fraccionamiento submitocondrial
separa la membrana interna de la externa por sensibilidad a detergentes y la membrana interna de la matriz por centrifugación en gradiente de densidad
Experimento mitoc x cromatografía
Separar componentes de la membrana interna por ion-exchange cromatography y luego catalizar reacciones aisladas en c/fracción
Experimento mitoc x cromatografía
Separar componentes de la membrana interna por ion-exchange cromatography y luego catalizar reacciones aisladas en c/fracción
experimento de crossover
de acuerdo al inhibidor que ocupo obtengo el orden de la cadena de transporte de és pq c/vez hay distintos complejos oxidados/reducidos :) lo que se ve por propiedades espectrales (absorción cambia según EDO)
experimento en condiciones anaeróbicas cadena transporte és
desplazar O2 con N y luego reingresar: todos los componentes están reducidos pq no había aceptor final, así que el que se oxida primero (para reducir al O2) es el último de la chain
a lo laergo de la cadena los valores de energía libre _ pero los de potencial de reducción _
disminuyen (espontánea)
aumentan (más tendencia a reducirse)
la oxidación de NADH o de FADH2 produce más ATP?
NADH
FAD > FADH* > FADH2
Flavina adenina nucleótido (no c) > (semiquinona) > (quinol)
proteínas ferrosulfuradas
tienen átomos de Fe coordinados con áts de S (ya sea en Cys o inorgánico) y la diferente estequiometría produce variedad de potencial REDOX
proteínas ferrosulfuradas
tienen átomos de Fe coordinados con áts de S (ya sea en Cys o inorgánico) y la diferente estequiometría produce variedad de potencial REDOX
un centro 4Fe-4S cuántos átomos de S tiene
4 inorgánicos, y 4 de cys
EDOs de CoQ
ubiquinona > semiquinona (radical) > ubiquinol
oxi > reduced
citocromos
áts de Fe coprdinados con áts de N en estructuras porfirinas
el oxidante se _ y _ és, :. _ a otro
reduce
gana és
oxida a otro
ecuación Nerst
pic
ecuación dG a partir e rx REDOX
pic
grupos protéticos de Complejo I
FMN, Fe-S
Grupos prostéticos de succinato DH
FAD, Fe-S
Hemes y Fe-S son gs protéticos de complejo
III
Gs prostéticos de complejo IV
Hemes, CuA y CuB
el complejo más grande es el
I
¿cuántos protones pasan al lado intermembrana gracias al primer complejo?
4 H+
Factores que afectan velocidad de transporte de és
- distancia entre centro donante y aceptor
- diferencia de energía libre o potencial entre el é donado y aceptado
- energía de reorganización (efecto de carga + del donante y carga - del aceptor)
- eventos qcos
Factores que afectan velocidad de transporte de és
- distancia entre centro donante y aceptor
- diferencia de energía libre o potencial entre el é donado y aceptado
- energía de reorganización (efecto de carga + del donante y carga - del aceptor)
- eventos qcos
lípidos del complejo II que interactúan con membrana
fosfatidiletanolamina
recorrido centros redox complejo II
FADH2 > Centros Fe-S > Hemo
cómo entrega los H+s al espacio intermembrana el complejo II
desde la CoQ cuando reduce al complejo III (2H+)
qué diferencia los citocromos bH y bL
High y Low potencial (por su entorno)
capacidad és de citoc c
un sólo é
ciclo Q
CoQ entrega uno de sus és al CIII y el otro pasa a complejo b-566, liberando Q. Este é llega a b-560 desde donde lo entrega a otra Q radical > QH2
cómo se explica el movimiento de cC reducido del CIII al CIV?
por los cambios conformacionales de su reducción > diferente afinidad por complejos según EDO
Nro de H+s bomberados al otro lado de la membrana por CIV
4H+
Recorrido centros redox C IV
Cit C > CuA > Fe-Cu (hemo A) > CuB > O2
Un é llega hasta CuB, otro é hasta Fe-Cu, y ahí se puede formar radical ferrilo que se puede convertir en puente peróxido, este O-O se rompe cuando ingresan dos protones
cuántos cC reducidos deben llegar para formar agua?
4 cit C (2 H2O)
si delta E´° es positivo
(E final - E inicial) > 0, entonces el acoplamiento en positivo y la rx espontánea
respirasoma
asociación de complejos cadena respiratoria
estabilidad de membrana interna mitocondria es dada por
lípidos (fosfatidilcolina, difosfatildlicerol, cardiolipina)
cardiolipina es requerimiento absoluto para complejo
I, II y III
ventajas de respirasoma por sobre complejos individuales
menos formación radicales
ciclo defensa contra radicales libres
lehn
superóxido dismutasa
2 O2- + 2 H+ > H2O2 + O2
síndrome de Barth
cuando la acción de la superóxido dismutasa se sobrepasa y los ROS producen apoptosis (revisar)
La rx ADP + Pi > ATP, es termodinámica% _ en _, por la _ de los reactantes
desfavorable
agua
solvatación
quién proporciona energy needed to fosforilar ADP?
corriente de H+ a favor del gradiente
postulados hipótesis quimiosmótica
- cadena respiratoria trasloca H+s en contra gradiente
- ATP sintasa trasloca H+s a favor gradiente
- membrana impermeable a iones
- proteínas transportadoras mantienen el deseqo
Dinitrofenol en membrana interna mitoc
Desacoplante del transporte de és con la síntesis de ATP, pq transporta H+s del exterior al interior de la matriz
termogenina en membrana interna mitoc
desacoplante de la cadena de és que permite obtener calor del transporte e H+s al interior
que diferencia el estado 3 del 4 (mitocondria)
En ambos hay oxígeno y sustrato pero en 3 hay harto ADP y en 4 no, por eso la respiración es rápida y lenta respectiva%
compuestos que interfieren la fosforilación oxidativa
tabla
Tipos de ATPasa y su tipo de membrana
V: lisosoma, vacuola
P: bomba Na-K (intermediario fosforilado)
F: mitocondrias
qué energía usa la ATPasa para catalizar síntesis de ATP
la de la unión a ATP más fuerte en comparación con ADP + Pi (40 kJ/mol)
lado N y lado P mitocondria
matriz y espacio intermembrana
subunidades de ATPasa
transmembrana: c (8-15) y a (semicanal)
conexión: b2 (brazo largo), gamma y épsilon (por el medio)
matriz: dímeros alfa beta (3 c/u)
los estados de los 3 dímeros alfa-beta (ATPasa)
- ATP
- ADP + Pi
- vacío
(cuando gira gamma se van cambiando los roles)
donde está el sitio activo de ATPasa para unir ADP, ATP
en subunidad beta y un poco alfa
método rotación subunidades c
entra H+ por canal lado P, que protona un Asp y causa que la Arg se una al otro semicanal, lo que a su vez libera el H+ de otro Asp hacia el lado N
Formación de crestas mitocondriales
La ATPsintasa dimeriza y favorece formación de crestas donde la [H+] sea alta y tengan acceso a F0. IF1 modela la cantidad de crestas uniendo dimeros de F1
qué proteína mantiene el sistema [ATP]/[ADP][Pi] en el e° estacionario
traslocasa ATP-ADP, mediante un cambio de conformación
saca ADP del citop hacia andentro y bota ATP hacia fuera
