Produccion aerobica de atp

1. Universidad de CaraboboFacultad de Ciencias de la SaludEscuela de Medicina“Dr. WitremundoTorrealba" Departamento de Fisiología y Bioquímica Tema 16, 17,18 y 19 Produccionaerobica de atp Integrantes: Ana Pérez CI: 23587576 Andrea Odreman CI: 21100425 Veronica Palacios CI: 20.896.209 Melani Peña CI: 20.452.990 Prof. Martha Pernalete

2. Objetivos específicos • 16. Analizar como cambios en las propiedades de la membrana interna mitocondrial pueden afectar la producción de ATP * Estructura mitocondrial. *Localización de los transportadores electrónicos. *Propiedades de permeabilidad la membrana

3. Estructura Mitocondrial 70% Proteínas 30% Lípidos 3era Edición Bioquímica - Mathews http://jindetres.blogspot.com/2011/09/la-mitocondria-que-te-pario-o-quien-era.html

4. •LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA es el proceso mediante el cual se oxidan las moléculas (NADH FADH) transfiriendo sus electrones al O2 y la energía resultante es aprovechada en forma de síntesis de ATP. CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICA Conjunto de complejos enzimáticos embebidos en la membrana mitocondrial que oxidan NADH y FADH2 generándose un gradiente de protones ATP SINTASA aprovecha la energía del gradiente de protones para producir ATP Garrett & Grisham: Biochemistry, 2/e

5. Transportadores Electrónicos • La misión de la cadena transportadora de electrones es la de crear un gradiente electroquímico, procesos totalmente dependientes: • Un flujo de electrones desde sustancias individuales. • Un uso de la energía desprendida de ese flujo de electrones que se utiliza para la translocación de protones en contra de gradiente. • Un uso de ese gradiente electroquímico para la formación de ATP mediante un proceso favorable desde un punto de vista energético.

6. La cadena de transporte electrónico mitocondrial • Consiste en una serie de transportadores electrónicos, la mayoría proteínas integrales de membrana, con grupos prostéticos capaces de aceptar y ceder uno o dos electrones. Acopla la oxidación – Reducción de O2 Oxida forma reducida  Oxidación 

7. Permeabilidad de la Membrana http://jindetres.blogspot.com/2011/09/la-mitocondria-que-te-pario-o-quien-era.html

8. ATP SINTASA http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/metabolismo/atpmito.htm

9. Proceso en el que se forma ATP al transferirse electrones de NADH y FADH2 al oxígeno molecular, a través de una serie de transportadores de electrones que conforman la cadena transportadora de electrones Fosforilación Oxidativa Matews 3era edicion, Bioquimica

10. Generación de ATP por medio de un gradiente de protones Teoría Quimioosmótica o de Mitchell La translocación de protones crea un gradiente electroquímico a través de la membrana. La energía almacenada en este gradiente de protones se utiliza para fabricar ATP mediante la ATP sintetasa. Matews 3era edicion, Bioquimica

11. ATP sintasa ATPasa de tipo F Cataliza la formación de ATP a partir de ADP y Pi Complejo V Matews 3era edicion, Bioquimica

12. Fo ATP sintasa F1 Proteína periférica de membrana. Primer factor identificado como necesario para la F.O. Máquina molecular que impulsa protones cuesta arriba Subunidades α3 y β3 alternadas, γδε Cada subunidad β tiene un sitio catalítico para la síntesis de ATP Proteína integral de membrana. El subíndice indica que es sensible a la oligomicina. Proporciona un poro transmembrana para protones Subunidades a, b2 y c10-12 Subunidad c polipéptido muy pequeño Matews 3era edicion, Bioquimica

13. Boyer – Mecanismo de catálisis rotacional Los tres sitios activos situados sobre F1 se alternan en la catálisis de la síntesis de ATP Matews 3era edicion, Bioquimica

14. ATP sintasa

15. Objetivos específicos 17. Analizar el mecanismo de acción de los inhibidores y desacopladores de la fosforilaciónoxidativa. 18. Analizar el efecto sobre el metabolismo central de los inhibidores y desacopladores de la fosforilaciónoxidativa. Mecanismos de acción y efectos de los inhibidores y desacopladores de la fosforilaciónoxidativa: oligomicina, dinitrofenoles y acción de la termogenina. Matews 3era edicion, Bioquimica

16. INHIBIDORES Y DESACOPLADORES DE LA FOSFORILACION OXIDATIVA Inhibidores: -Actúa a nivel del Sistema Fosforilante. -No interfiere con el transporte de electrones. Desacopladores: -Son ácidos débiles con propiedades hidrofóbicas. -Libera el protón disipando de este modo el gradiente de protones. Matews 3era edicion, Bioquimica

17. Oligomicina Inhibidor potente de la síntesis de ATP y de la transferencia electrónica a través de la cadena de transportadores al O2. No interacciona directamente con los transportadores electrónicos sino sólo con la ATP sintasa. Transferencia de electrones y síntesis de ATP están obligatoriamente acopladas. Matews 3era edicion, Bioquimica

18. Oligomicina Se une a la subunidad Fo Interfiere en el transporte de H+ Inhibe síntesis de ATP No elimina el gradiente de protones inhibe cadena de trasnsporte de e- Acumula NADH y FADH2 Consumo de O2 Matews 3era edicion, Bioquimica

19. DESACOPLADORES DE LA FOSFORILACION OXIDATIVA

20. http://jindetres.blogspot.com/2011/09/la-mitocondria-que-te-pariohttp://jindetres.blogspot.com/2011/09/la-mitocondria-que-te-pario

21. 2,4 DINITROFENOL • Ácidos débiles propiedad hidrofobica • Efecto de transporte de H+ nuevamente hacia la matriz evitando el canal protónico de F0 y sin síntesis de ATP Espacio intermembranoso (ph bajo) Matriz (ph alto) http://laguna.fmedic.unam.mx

22. 2,4 DINITROFENOL Fármaco adelgazante, basado en el principio de que la disminución de ATP y el aumento del transporte electrónico estimulaba la oxidación del combustible Las células mueren por el exceso de temperatura y falta de ATP. http://elgatitodeschrodinger.blogspot.com/2011/05/dnp-el-adelgazante-milagroso-y-letal.html

23. Tejido adiposo marrón, la oxidación de los ácidos grasos no sirve para genera ATP, sino para generar calor http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_adiposo_marr%C3%B3n

24. Termogenina • Forma poros conductores de protones en la membrana interna . • Proporciona un paso para que los protones vuelvan a la matriz sin pasar por complejo F0 y F1 Principio de bioquímica. Lehninger.

25. ¿Como se moviliza esta cantidad de energía? 1 NADH = 3 ATP • Glucolisis 2ATP + 2NADH = 8ATP • Oxidación • del piruvato 2NADH = 6ATP • Ciclo • de krebs 2FADH2 + 2ATP + 6NADH = 24ATP 38 ATP

26. Objetivos específicos • Dada una situación metabólica, predecir como se logra el equilibrio entre las rutas catabólicas anaeróbicas y la fase aeróbica del catabolismo.

27. Fases del catabolismo Degradación de las macromoléculas Proteínas Aminoácidos Glucógeno Glucosa Triglicéridos Ácidos grasos + glicerol e- Mathews 3era edicion, Bioquimica

28. Los e- liberados por el Acetil-coA son captados por las coenzimas transportadoras de e-; el NADH+ y el FADH+. Estas coenzimas van a transferirle e- a la cadena respiratoria. Mathews 3era edicion, Bioquimica

29. El acetil-coA va a entrar en el ciclo del acido cítrico y van a liberar e-. O2 Mathews 3era edicion, Bioquimica

30. En ausencia de O2 el catabolismo no se daría ya que todo quedaría bloqueado, porque en la vía que ocurre el proceso de oxidación estas coenzimas requieren el O2 como aceptor final. Mathews 3era edicion, Bioquimica

31. Quien regula la velocidad con que opera la cadena respiratoria? Mathews 3era edicion, Bioquimica

32. Simple!!!!! Los niveles de ATP. Matews 3era edicion, Bioquimica

33. La CR bombea H+ hacia el espacio intermembranoso. Y aquí encontramos las coenzimas transportadoras de e- Mathews 3era edicion, Bioquimica

34. Los h+ regresaban al medio EC a través del ATP-sintasa y ahí ocurre la síntesis de ADP-ATP. Niveles de ADP : no habrá suficiente ADP para que se una al ATP-sintasa. No ocurre la síntesis de ATP, los h+ no regresan porque no ocurrirá la desprotonación y por lo tanto el proceso se bloquea. Mathews 3era edicion, Bioquimica

35. Los niveles de ATP regulan la velocidad con que opera la CR Niveles de ATP : Disminuye la CR NADH+ Niveles de ADP : Aumenta la CR. El ATP: inhibidor de la CR. El ADP: activador de la CR. Mathews 3era edicion, Bioquimica

36. Inhibidores de las vías metabólicas Ciclo de Krebs Glicolisis ATP / NADH Piruvato ----acetil-coA Si aumentan, se inhiben todos los Procesosporque el ATP y el NADH+ actúan sobre las enzimas reguladoras, y no habrían coenzimas para aceptar e- que requieran ser liberados. Mathews 3era edicion, Bioquimica

37. Situación metabólica Mathews 3era edicion, Bioquimica

38. CARBOHIDRATOS GLUCOSA E- E- PIRUVATO ACETIL-coA ATP sintasa e- ATP Ciclo de Krebs NADH+ FADH+ FOX CR Mathews 3era edicion, Bioquimica

39. Predecir como se logra el equilibrio entre las rutas catabólicas anaeróbicas y la fase aeróbica del catabolismo El equilibrio se logra a través del papel que cumplen el ATP y el NADH, ya que estas son las moléculas que hacen el ajuste de velocidad en estos procesos. La concentración de estas coenzimas hacen el ajuste en las rutas que le siguen. Si se encuentran: Oxidadas: las rutas de arriba operan. Reducidas: las rutas no operan. Mathews 3era edicion, Bioquimica

41. ¿Quien determina si están reducidas u oxidadas? La velocidad en la que ocurre el proceso. Alta velocidad: una se oxida y permite que la otra se de. Baja velocidad: no se oxidan y lo de arriba no se da. Matews 3era edicion, Bioquimica

43. resumen

44. BIBLIOGRAFÍA Murray, Granner, Mayes Rodwell. Bioquímica de Harper (1992). 12 a v a. edición. MATHEWS, Christopher y VAN HOLDE, K.E (2010). Bioquímica. Lenhiger. Principios de Bioquímica. 4ta Edición.

45. Matews 3era edicion, Bioquimica

46. Mitocondria • ATP • ATP sintasa

47. 2,4-Dinitrofenol Oligomicina Termogenina

48. NADH • FADH