METABOLISMO AEROBICO EN LA MITOCONDRIA Dra. Carmen Aída Martínez

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1 METABOLISMO AEROBICO EN LA MITOCONDRIA Dra. Carmen Aída Martínez ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LA MITOCONDRIA BIOGENESIS MITOCONDRIAL GLUCOLISIS CICLO DE KREBS CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES FOSFORILACION OXIDATIVA

2

3 Generación de energía Moneda energética: ATP Generación de ATP: Fosforilación a nivel del sustrato Fosforilación oxidativa

4 La planta energética de la célula MITOCONDRIA

5 Organelo membranoso de las células eucariotas Es encuentra en el citosol

6 Su forma suele ser polimorfa: alargadas, esféricas o como bastoncillos El número varía de unas células a otra, en general suelen ser muchas.

7

8 ESTRUCTURA

9 ESTRUCTURA Posee una doble membrana: MEMBRANA EXTERNA: 50% lípidos y 50% proteínas; contiene porinas que son proteínas integrales como canales, por lo que es MUY permeable

10 ESTRUCTURA MEMBRANA INTERNA: se repliega hacia el interior formando las CRESTAS MITOCONDRIALES. Es bastante impermeable. Relación proteína/ lípido 3:1 En las crestas mitocondriales, se sitúan más de 60 polipéptidos diferentes entre ellos las ATP sintetasas. Las dos membranas están separadas por un espacio llamado ESPACIO INTERMEMBRANA

11

12 ORGANIZACIÓN MITOCONDRIAL Posee sus propios RIBOSOMAS: 70s Su propio DNA también hay, RNAt y RNAm, el ADN es circular, pequeño (15 a 20 mil pares de bases), que codifica aprox. 12 proteínas de la membrana interna.

13 Ribosomas

14 rrna 12s y rra 16s: genes que codifican el ARN ribosomal genes que codifican el complejo I de NADH deshidrogenasa genes que codifican el complejo IV de citocromo oxidasa genes que codifican el complejo I de NADH deshidrogenasa genes que codifican el complejo V (ATP-sintasa) genes que codifican el complejo III (ubiquinona-citocromo b oxidoreductasa)

15 ORIGEN DE LA MITOCONDRIA Se cree que provienen de bacterias que fueron englobadas por células más grandes. Teoría endosimbiótica Similitudes ADN Tamaño Ribosomas división

16 BIOGÉNESIS MITOCONDRIAL las mitocondrias se replican (se duplican) de forma espontánea, se generan a partir de mitocondrias existentes: aumentan de tamaño, replican su DNA y experimentan fisión.

17 FUNCIONES Realiza la respiración celular o mitocondrial Ciclo de Krebs La oxidación de los ácidos grasos Cadena transportadora de electrones Fosforilación oxidativa Síntesis de proteínas en los ribosomas y duplicación del ADN mitocondrial. El fin primordial es proporcionar a la célula la energía que necesita para realizar sus actividades.

18

19

20 CITOSOL

21 Glucolisis

22 MATRIZ

23 DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO

24 MATRIZ

25 CICLO DE KREBS En honor a Sir Hans Krebs en Se lleva a cabo en la matriz de la mitocondria. Ocurre sólo en presencia de oxígeno. Es un ciclo porque comienza con el compuesto oxalacetato que está presente en la matriz de la mitocondria y termina con la reposición del oxalacetato.

26 CICLO DE KREBS DEL ACIDO CITRICO DE ACIDO TRI CARBOXILICO

27

28

29 CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES Membrana mitocondrial interna

30 Complejo Complejo I: Complejo II: III: Complejo IV: NADH-Succinatocoenzimcoenzima Q coenzima Q- Citocromo c citocromo Q c oxidasa oxidoreductasa oxidoreductasa oxidoreductasa I II III IV FADH 2

31 - El aceptador final de electrones es oxígeno, que se reduce y se produce H 2 O. - Todos los NADH y los FADH 2 reducidos en glucólisis y Krebs van a la cadena de transporte de electrones a oxidarse en NAD y FAD. - Por cada NADH que entra a la cadena de transporte de electrones, se producen 3 ATP. - Por cada FADH 2 que entra a la cadena de transporte de electrones, se producen 2 ATP.

32

33 Fosforilación oxidativa la energía liberada por los electrones en la cadena de transporte de electrones se utiliza para bombear protones (H + ) a través de la membrana y establecer un gradiente de protones (H + ). Este gradiente provee la energía necesaria para formar ATP cuando los protones regresan a la matriz, fluyendo a favor de su gradiente.

34 ESPACIO INTERMEMBRANA

35 MODELO DE LA ESTRUCTURA DE LA ATP SINTETASA O COMPLEJO ATPasaF 0 F 1 Conformación sitio activo O = abierta T = tensa L = relajada

36 Descarboxilación del piruvato 2 NADH Glucólisis 2 NADH Ciclo de Krebs 6 NADH 2 FADH ATP

37 LANZADERA MALATO-ASPARTATO

38 LANZADERA GLICEROL FOSFATO

39 32-34 ATP ATP 2 ATP GLUCOLISIS 2 ATP DE KREBS

40

41 Fermentación Láctica

42

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