Oxidaciones Biológicas MSc. Bioq. María Bárbara De Biasio Cátedra de Bioquímica Facultad de Ciencias Veterinarias
Introducción Requerimientos Energéticos celulares Fototrofismo y Quimitrofismo Oxidaciones Graduales
Oxidaciones Biológicas Oxidación Ganancia de oxígeno Pérdida de e- o hidrógenos Reducción Pérdida de oxígeno Ganancia de e- o hidrógenos
Potenciales de Reducción
Introducción Requerimientos Energéticos Celulares Fototrofismo y Quimitrofismo Oxidaciones Graduales Importancia de Coenzimas
Introducción Oxidaciones Biológicas ½ O 2 + 2H + + 2e - H 2 O E : 0,82v NADH + H + NAD + + 2H + + 2e - G : - n F E G : - 2 F 0,82- (-0,32) G : - 2 F 1,14 G : - 52,6 Kcal/mol Reacción Exergónica E : - 0,32v E : 1,14v
Introducción Oxidaciones Biológicas SustratoH 2 A BH 2 C H 2 O Sustrato AH 2 B CH 2 ½ O 2 Energía Energía Energía Energía - Escala de Potenciales de Reducción +
Estructura Mitocondrial Mitocondrias
Cadena Respiratoria Potencial de Reducción Menor Potencial de Reducción Mayor
Cadena Respiratoria Hidrógenos y e-: equivalentes de reducción se transfieren juntos en etapas tempranas el aceptor final de e- es el oxígeno H 2 O
Transferencia de Equivalentes de Reducción X AH 2 + NAD + A + NADH + H + X AH 2 + NADP + A + NADPH + H + X AH 2 + FAD A + FADH 2
Transferencia de Equivalentes de Reducción Coenzimas
Transferencia de Equivalentes de Reducción Coenzimas
Mitocondrias
Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Centros Sulfoférricos Coenzima Q o Ubiquinona Citocromos
Componentes Flavoproteínas Cadena Respiratoria Tienen Flavina como grupo prostético
Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Centros Sulfoférricos Coenzima Q o Ubiquinona Citocromos
Cadena Respiratoria Componentes Centros Sulfoférricos Contienen hierro no hemínico, unido a azufre Fe 3+ Fe 2+
Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Centros Sulfoférricos Coenzima Q o Ubiquinona Citocromos
Cadena Respiratoria Componentes Coenzima Q o Ubiquinona No unida a Proteínas Se aloja en la porción no polar de la membrana plasmática
Cadena Respiratoria Componentes Flavoproteínas Centros Sulfoférricos Coenzima Q o Ubiquinona Citocromos
Componentes Citocromos Son hemoproteínas El Fe 3+ capta e- Hay varios tipos: a: a y a3 b: b566 y b562 c: c y c1 Cadena Respiratoria Orden: potencial de reducción creciente b566 - b562 - c1 c - a a3
Complejos Cadena Respiratoria
Cadena Respiratoria Complejo I: NADH - Coenzima Q reductasa
Cadena Respiratoria Complejo II: Succinato - Coenzima Q reductasa
Cadena Respiratoria Complejo III: Coenzima Q Cit C reductasa
Cadena Respiratoria Complejo IV: Citocromo C oxidasa
Resumiendo. Sustrato Coenzimas Reducidas Otros Aceptores Agua
Cadena de Transporte de Electrones
Cómo ocurre la conversión de E liberada tras la transferencia de e - en la cadena respiratoria, en potencial de transferencia de fosforilos para la síntesis de ATP?
Fosforilación Oxidativa ADP + P i ATP + H 2 O Reacción Endergónica
Primeras Evidencias- 60 Partículas Submitocondriales
ATP Sintasa F 1 F 0
ATP Sintetasa F 1 F 0
Mecanismos de Fosforilación Oxidativa 1953- Slater- Hipótesis Química 1964- Boyer- Hipótesis Conformacional 1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica
Mecanismos de Fosforilación Oxidativa 1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica
Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones Hipótesis
Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones ATP Sintetasa
Hipótesis de la Máquina Rotatoria
NADH: 10 H + 3 ATP FADH 2 : 6 H + 2 ATP
Fosforilación a Nivel del Sustrato Transferencia Directa de Fosfatos al ADP Piruvato quinasa 2- PEP + ADP Piruvato + ATP Transferencia Indirecta de Energía al ADP Succinato tioquinasa Succinil-CoA + GDP + Pi Succinato + GTP + CoA-SH
Muchas Gracias
Sistemas de Transporte Mitocondrias 1.Lanzaderas de Glicerofosfato
Sistemas de Transporte Mitocondrias 2.Translocador ATP/ADP
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Peróxidos de Hidrógeno Radicales libres Superóxidos Radicales libres Oxhidrilos
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Radicales libres Oxhidrilos Son más reactivos
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Efectos Nocivos Ruptura del ADN y modificaciones Oxidación de Grupos Sulfhidrilos Ataque de Ácidos Grasos Insaturados Pulmón y Cerebro
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno Mecanismos de Protección O 2 - + O 2 - + 2H + H 2 O 2 + O 2 Superóxido Dismutasa 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 Catalasa ROOH + 2GSH GSSG + ROH + H 2 O 2H 2 O 2 + 2GSH 2H 2 O + GSSG Glutatión Peroxidasa H 2 O 2 + AH2 2H 2 O + A Peroxidasa