Teórico Unidad V: Metabolismo intermediario y bioenergética Flashcards
Que es el metabolismo intermediario?
Conjunto de todas las reacciones enzimáticas que se llevan a cabo en las células
Cuales son las funciones del metabolismo intermediario?
Obtención de energía
Conversión de nutrientes en precursores celulares
Producción de macromoléculas
Formación y degradación de biomoléculaspara funciones de la célula
Que es el catabolismo?
Reacciones de degradación
Producción de energía a partir de HC, proteínas, lípidos
Conversión de macromoléculas en moléculas mas pequeñas
Producción de ATP
Consumo de oxígeno
Aumentado por estrés y déficit calórico
Que es el Anabolismo?
Reacciones de síntesis
Consumo de energía
Síntesis de macromoléculas a partir de moléculas simples
Aumentado durante períodos de exceso de energía, crecimiento o regeneración de tejidos
Cuales son las vías catabólicas?
Macromoléculas se convierten en moléculas simples
Reacciones oxidativas, exotérmicas
Liberación de energía: ATP
Cuales son las vías anabólicas?
Síntesis de compuestos complejos a partir de moléculas pequeñas
Reacciones endotérmicas
Requieren energía
Que son las vías anfibólicas?
Funcionan como anabólicas o catabólicas según las necesidades
Resumen del metabolismo intermediario
IMAGEN
Que es la Adenosina Trifosfato?
Compuesto intermediario de alta energía
Formado por: adenina + ribosa + 3 fosfatos
ATP: donador de fosfato de alta energía
ADP: puede recibir un fosfato para dar ATP
Cuales son las fuentes principales de ATP?
Fosforilación oxidativa - esta es la principal
Glucólisis
Ciclo del ácido cítrico
ATP actua como donador de grupos fosfato
ATP actua como donador de grupos fosfato
Que otros compuestos tienes energia además del ATP?
Hay compuestos de mayor y otros de menor energia que el ATP. El ATP está en el medio…
Que son las reacciones REDOX?
Que es el potencial de reducción?
tendencia de los reactivos a aceptar o donar electrones
Enzimas oxidorreductasas:
•Deshidrogenasas
•Oxidasas
•Hidroperoxidasas
•Oxigenasas
:
Que son las reacciones de deshidrogenación?
H del sustrato se unen al oxígeno para formar agua
Participan coenzimas que captan los H
Nucleótidos de nicotinamida: NAD o NADP
Nucleótidos de flavina: FAD
Reacciones fuertemente exergónicas
Los H (H+ y e-) se transfieren sucesivamente a sustancias aceptorasde potencial de reducción creciente
Que es la NAD+?
NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO
Coenzima de enzimas deshidrogenasas
Se forma a partir de niacina
NAD+y NADP (nicotinamidaadenina dinucleótidofosfato)
Función: aceptar un H+ y dos e-
NAD+ + 2H -> NADH + H+
Que es el FAD?
FLAVINA ADENINA DINUCLEÓTIDO
Se forma a partir de flavina
En reacciones de deshidrogenaciónacepta dos H+ y dos e-
FAD + 2H++ 2e- -> FADH2
Que es la Acetil Coenzima A?
Ácido pantoténico+ ribosa+ adenina+ dos fosfatos + tioetanolamina
•Cuando se acetila (recibe 2 carbonos) forma Acetil Coenzima A
•Intermediario del metabolismo oxidativo
•Producto del catabolismo de HC, proteínas y lípidos
•Síntesis de colesterol y ácidos grasos
Que es el ciclo de ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs)?
Serie de reacciones en las mitocondrias
Se oxidan residuos acetilo de acetil coenzima A
Se reducen coenzimas NAD y FAD
Vía final común para la oxidación aeróbica de HC, proteínas y lípidos
Enzimas: en la matriz mitocondrial
Acetil CoAinicia el ciclo combinándose con oxalacetato
NAD y FAD son reducidas o oxidadas?
Oxidadas. La forma reduzida es la que tiene el hidrógeno
Que hay que saber?
Isocitrato desidrogenasa - primera oxidación
Complejo acetoglutarato desidrogenasa - segunda oxidación
Succinil CoA es formada
Succinato tiocinata pierde Coenzima A y genera GTP
Succinato desidrogenasa recibe FADH2
Malato desidrogenasa - última oxidación - forma oxalacetato
Ver lo que está con círculo rojo
Reacción 1
Reacción 2
Reacción 3 (importante)
Formación de α-cetoglutarato: dos pasos catalizados por isocitratodeshidrogenasa
- Oxidación de isocitratoa oxalosuccinatocon producción de NADH
- Decarboxilaciónde oxalosuccinatoa α-cetoglutarato
Reacción 4 (importante)
Decarboxilaciónoxidativa de α-cetoglutarato: ingresa coenzima A reducida, se libera un CO2
Reacción 5
Formación de succinato:
Reacción 6
Deshidrogenaciónde succinato:el succinatoes oxidado a fumaratopor la enzima succinatodeshidrogenasa. Es la única enzima del ciclo que se encuentra en membrana mitocondrial interna
Reacción 7
Hidratación de fumarato
Reacción 8
Última oxidación
Oxidación de malato:
Importante sobre el ciclo. Hay que saber!
Que entra y que sale del ciclo?
Entra al ciclo
1 Acetil CoA
3 NAD+
1 FAD
1 GDP
Sale del ciclo
2 CO2
3 NADH
3 H+
1 FADH2
1 GTP
Reoxidaciónen cadena respiratoria:
NADH: 3 ATP - 3x3 = 9
FADH2: 2 ATP - 1x2 = 2
Fosforilación a nivel de sustrato (succinatotioquinasa): 1ATP (o GTP)
TOTAL: 12 ATP
Por cada NADH y FADH se generan cuantas moléculas de ATP?
NADH: 3 ATP
FADH2: 2 ATP
Como es regulado el ciclo de Krebs?
Disponibilidad de sustratos
- Acetil CoA
- Oxaloacetato
- Coenzimas
Inhibición por producto
Inhibición por retroalimentación
Mitocondria
Como es la membrana externa?
En contacto con el citosol
Permeable a iones y moléculas pequeñas
Mitocondria
Como es la membrana interna?
Permeabilidad selectiva: O2, CO2, NH3
Tiene invaginaciones o crestas
Enzimas de la cadena respiratoria y fosforilaciónoxidativa
Succinatodeshidrogenasa y otras
Sistemas de transporte
Partículas submitocondriales
Mitocondria
Como es la matriz mitocondrial?
Por dentro de la membrana interna
Solución similar a un gel
Enzimas solubles del metabolismo oxidativo, cofactores nucleotídicose iones inorgánicos
Piruvatodeshidrogenasa
Enzimas del ciclo de ATC (menos succinatoDH)
Enzimas de la β-oxidación de ácidos grasos
Que pasa en en la cadena respiratória?
Que es un equivalente de reducción?
Es el protón o electrón que forman el hidrógeno que se saca
Que son los sistemas de lanzaderas?
transfieren equivalentes de reducción desde el citosola la cadena respiratoria en el interior de la mitocondria
Componentes del sistema lanzadera:
Oxidorreductasadependiente de NAD en el citosolpara reoxidarel NADH
Sustrato aceptor que puede ser transportado al interior de la mitocondria
Enzima en el interior mitocondrial capaz de oxidar el aceptor
Como es el sistema lanzadera de glicerofosfato?
Está en músculo esquelético y cerebro
Cada NADH genera 3 atps y cada FADH2 genera 2 atps. Entonces como el NADH pasa a FADH2, se pierde 1 atp y no van a genrerar 3 y si 2 atps
Como funciona la lanzadera malato-aspartato?
Está en hígado, riñón y corazón
En esta, ingresa el NADH, entonces cada uno va a generar 3 atps, al contrario de la otra lanzadera que tenia el problema de NADH no conseguir entrar y solo entra como FADH2
Cuales son los componentes de la cadena respiratoria?
Conjunto de aceptores y transportadores de equivalentes de reducción, incluidos en la membrana mitocondrial interna
Complejo I
NADH-UBIQUINONA REDUCTASA
De mayor tamaño: 45 cadenas polipeptídicas
Tiene hierro y azufre
Transferencia de 2 e-del NADH a la ubiquinonao coenzima Q
Por cada 2 e-se bombean 4 H+hacia el espacio intermembrana
Complejo II
SUCCINATO-UBIQUINONA REDUCTASA
4 subunidades polipeptídicas
Grupo prostético: FAD
3 centros ferrosulfurados
Oxidación de succinatoa fumarato
Transferencia de 2 e-del succinatoa la CoQ
Misma enzima del ciclo de ATC
No se produce bombeo de H+ al espacio intermembrana
Complejo III
Citocromos
hemoproteínascapaces de aceptar e-
Varios tipos: b566, b562, c1, c, a, a3 (potencial redoxcreciente)
UBIQUINONA CITOCROMO C REDUCTASA
11 subunidades polipeptídicas
Citocromos b y c1
Proteína sulfoférrica
Transferencia de e- desde
CoQ al citocromo c
Bombea 4 H+
Citocromo C
Transportador móvil
Recibe e-de citocromoc-reductasay los transfiere al complejo IV
Cada citocromo puede transportar un solo e-
Complejo IV
CITOCROMO OXIDASA
Contiene los dos citocromos a (a y a3)
Dos centros hemo-Cu
Único componente capaz de reaccionar directamente con O2
Transfiere 4 e-al O2 que se unen a 4 H+ para formar 2 moléculas de H2O: cuatro transferencias de 1e-
Bombea 2 H+por cada par de e-
Que es la fosforilación oxidativa?
Producción de ATP utilizando la energía liberada durante el transporte de electrones en la cadena respiratoria
Que es la fosforilación oxidativa?
Producción de ATP utilizando la energía liberada durante el transporte de electrones en la cadena respiratoria
ATP Sintasa!!! Membrana mitocondrial interna
Fosforilaci´øn oxidativa
Teoría Quimiosmótica
El transporte de electrones se acopla con el bombeo unidireccional de protones
Produce acumulación de H+en espacio intermembrana
Se crea un gradiente electroquímico
Los H+tienden a regresar a la matriz
Membrana interna: impermeable a H+: entran a través de F0de ATP sintasa
Se provee la energía necesaria para la producción de ATP
Cual es el resultado final de la fosforilación oxidativa?
Bombeo de H+: complejos I, III y IV de la cadena respiratoria
Complejos I y III: 4 H+ cada uno + Complejo IV: 2 H+ =** 10H+**
Para sintetizar una molécula de ATP: 3 H+
Por cada NADH que se oxida
- ingresan 2 e- a la cadena respiratoria por el Complejo I
- Se generan 10 H+en espacio intermembrana
- Se producen 3 ATP
Por cada FADH2que se oxida
- Ingresan dos e-por el Complejo II
- Se generan 6 H+
- Se producen 2 ATP
FADH2 tienen menos porque ingresa solo en complejo II, entonces no tiene los protones del complejo I (que son 4). Entonces no tendrá 10 y si 6H+
