Respiración celular. Patricio Muñoz Torres Degradación Oxida.va de la Glucosa

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Jorge Coronel Robles
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1 Respiración celular Patricio Muñoz Torres Degradación Oxida.va de la Glucosa

2 Respiración celular Es el conjunto de reacciones en las cuales el piruvato producido por la glicólisis es conver4do a CO 2 y H 2 O produciéndose 36 ATP. En las células eucariontes, la respiración se realiza en la mitocondria. Se da en tres etapas: Oxidación del piruvato Ciclo de Krebs Fosforilación Oxida4va

3 Conversión piruvato en acetil-coa Descarboxilación oxidativa, irreversible CoA 2 Pyruvic acid 1 CO 2 Acetic acid 3 Coenzyme A Acetyl-CoA (acetyl-coenzyme A) El piruvato debe atravesar ambas membranas de la mitocondria. Esta reacción ocurre en la matriz mitocondrial por acción de la enzima piruvato deshidrogenasa. Coenzima A

4 Complejo Piruvato Deshidrogenasa ΔG= -32,2 kj/mol Inhibido por ATP. Inhibido por ace4l Co A y NADH (productos). Inhibido por la fosforilación de E 1 (piruvato deshidrogenasa). Ac4vada por la desfosforilación de E 1. Ac4vada por AMP y NAD +. Ciclo de Krebs También es conocido como Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos. Completa el metabolismo del piruvato derivado de la Glicólisis. El punto de par.da es Ace.l-CoA, obteniéndose CO 2 y transportadores de electrones reducidos (NADH y FADH 2 ). 1 Glucosa 2 Piruvato 2 Acetil Co A 2 Vueltas en el ciclo

Output 1 Acetic acid 2 CO 2 2 GDP ADP Krebs Cycle GTP 3

5 Ciclo de Krebs Sustratos Este proceso ocurre en el matriz mitocondrial En presencia de oxígeno Productos Output 1 Acetic acid 2 CO 2 2 GDP ADP Krebs Cycle GTP 3 3 NAD + 4 FAD reacciones Company Logo

6 CONDENSACION BAJA CONCENTRACION HIDRÓLISIS LIBERA ENERGIA SE RECICLA Inhibida por ATP, NADH, succinil-coa. Inhibida por citrato (producto) Activada por AMP El citrato posee 6 C El citrato posee tres grupos ácidos DESHIDRATACION-HIDRATACION Isomerización del citrato a isocitrato El isocitrato posee 6 C y tres grupos ácidos

7 Inhibida por ATP Activada por ADP Descarboxilacion oxidativa α-cetoglutarato posee 5 C Se produce CO 2 + NADH Inhibida por NADH Inhibida por succinil-coa (producto) Descarboxilacion oxidativa succinil-coa posee 4 C Se libera CO2 + NADH

8 ΔG 0 = -36 kj/mol Fosforilación a nivel de sustrato El succinato posee 4 C Se produce GTP Flavoproteína MI mitocondria Oxidación El fumarato posee 4 C Se produce FADH 2

9 Hidratación Niveles bajos Oxidación El oxaloacetato posee 4 C Se produce NADH

10 Balance de un ciclo: Acetil-CoA + 3 NAD + + FAD 2 CO 2 + 3NADH + FADH 2 + GTP ATP NADH: 3 ATP FADH 2 : 2 ATP

Respiración celular: cadena transportadora de electrones NADH deshidrogenasas: transfieren átomos de H desde NADH. Flavoproteínas: poseen riboflavina, transfieren átomos de H desde FADH 2.

Quinonas: moléculas no proteicas, muy hidrofóbicas que transportan electrones Respiración celular: cadena transportadora de electrones En la respiración, los electrones generados se transportan del

Se genera un gradiente de ph o potencial electroquímico a través de la membrana, generando un estado energético, que la célula aprovecha para generar energía.

11 Respiración celular: cadena transportadora de electrones NADH deshidrogenasas: transfieren átomos de H desde NADH. Flavoproteínas: poseen riboflavina, transfieren átomos de H desde FADH 2. Citocromos con grupos hemo: transfieren los electrones. El Fe hemo sufre las oxidaciones y reducciones. Proteínas con centros de Fe-S: el Fe no está en un grupo hemo. Quinonas: moléculas no proteicas, muy hidrofóbicas que transportan electrones Respiración celular: cadena transportadora de electrones En la respiración, los electrones generados se transportan del intracelular al exterior, generando una diferencia de potencial en la membrana: carga + fuera y carga dentro. Se genera un gradiente de ph o potencial electroquímico a través de la membrana, generando un estado energético, que la célula aprovecha para generar energía. Este estado energético se expresa como fuerza motriz de protones, que se utiliza para el transporte de iones, el movimiento del flagelo o la síntesis de ATP. ATP sintetasa posee dos porciones: F1, en la cara que da a la matriz mitocondrial, y la F0, que atraviesa la membrana y actúa como canal del protones. En conjunto, F1/F0 catalizan la síntesis de ATP aprovechando el transporte de protones. Proceso de fosforilación oxidativa

13 Rendimiento energético de una molécula de glucosa En condiciones aeróbicas

14 Rendimiento energético de una molécula de glucosa Glicólisis O 2 O 2 Respiración celular Fermentación 36 ATP 2 ATP Muchas gracias Patricio Muñoz Torres patricio.munozt@gmail.com

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