Fosforilación a nivel de sustrato Fosforilación Oxidativa (Fosforilación a nivel de Cadena Respiratoria). La Fosforilación a nivel de sustrato es un mecanismo poco habitual de formación de ATP FOSFOGLICERATO CINASA PIRUVATO CINASA SUCCINIL CoA SINTASA (Ciclo de Krebs) Algunas enzimas que utilizan NAD(P)+ Como cofactores Gliceraldehido- 3 -fosfato DH Piruvato DH Isocitrato DH Alfa- cetoglutarato DH Malato DH Beta- hidroxiacil- CoA DH Enzimas (Flavoproteínas) que utilizan nucleótidos de Flavina como coenzimas Succinato DH Acil CoA DH Glicerol-3 P DH Mitocondria Membrana externa: ◦ Permeable a moléculas pequeñas e iónes Membrana interna: ◦ Impermeable a la mayoría de las moléculas (H+) ◦ Contiene: Transportadores de electrones (I- IV) ADP – ATP translocasas ATP sintasa Mitocondria Matriz: ◦ Contiene: Complejo Piruvato deshidrogenasa Enzimas ciclo de Krebs Enzimas b-oxidación Enzimas oxidación de aminoácidos DNA, ribosomas ATP, ADP, Pi, Mg, Ca, K Lanzaderas Caracteristicas Isoenzimas ◦ Citosolica ◦ Mitocondrial Sustrato con capacidad de ser reducido y oxidado Poseer mecanismos de transporte a través de la membrana Mitocondrial interna Lanzadera del Glicerol 3-fosfato Tejidos: Músculo esquelético y cerebro Enzima: Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa Sustratos: ◦ Glicerol 3-fosfato ◦ Dihidroxiacetona fosfato Isoenzima citosolica: NAD Isoenzima Mitocondrial: FAD Entrega de electrones: FAD Lanzadera del Glicerol-3-P glucolisis Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa citosolica Glicerol 3 fosfato Dihidroxiacetana fosfato Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa mitocondrial Lanzadera de la malato-aspartato Tejidos: Hígado, riñón y corazón Enzima: Malato deshidrogenasa Sustratos: ◦ Malato ◦ Oxalacetato Entrega de electrones: NAD Lanzadera de la malatoaspartato Cadena transportadora de electrones Espacio Intermembrana Matriz Succinato Fumarato Complejo I: NADH-Q Oxidoreductasa (NADH deshidrogenasa COMPLEJO I Brazo de la matriz ESPACIO INTERMEMBRANOSO ( P) MATRIZ (N) Complejo II succinato deshidrogenasa Compuesto por: FAD, Centro ferrosulfurada Transferencia de e- del succinato al FAD y a la ubiquinona. El coenzima Q es paso obligatorio de los electrones procedentes de varias vías Espacio intermembranoso Succinato Matriz Flavoproteína de transferencia de electrones Ubiquinona- Citocromo c Oxidoreductasas ( Complejo III) Citocromo c Citocromo c1 Proteína Fe-S Espacio Intermembrana Matriz CITOCROMO OXIDASA: MECANISMO Espacio Intermembrana Matriz (del sustrato) (bombeados) Cadena transportadora de electrones Espacio Intermembrana Matriz Succinato Fumarato Gradiente quimiosmótico Suma de los gradientes de concentración y de cargas eléctricas de un ión a través de una membrana. Energía química potencial Energía eléctrica Fuerza protón motriz FOSFORILACION OXIDATIVA Membrana mitocondrial interna H+ H+ Espacio intermembrana eComplejos transportadores de electrones Pi e- H+ ADP H+ Matriz ATP ATP sintetasa (1) Cadena de transporte electrónica Conjunto de complejos enzimáticos colocados en la membrana mitocondrial que oxidan NADH y FADH2 generándose un gradiente de protones (2) ATP sintasa aprovecha la energía del gradiente de protones para producir ATP La ATP sintasa Matriz •La rotación de g es producida por el paso de protones a través de la subunidades, que produce una rotación del anillo de subunidades C Rotación Espacio Intermembrana Formación de ATP Tres sitios catalíticos: Conformación apretada o T Conformación laxa o L Conformación abierta u O ORIGEN DEL ATP lanzadera del glicerol lanzadera del malato 2 FADH 38 ATP 4 ATP 36 ATP Inhibidores del Transporte Electrónico FADH Rotenona Antimicina A CN-,CO, H2S Gradiente de Protones •Monoxido de C •Acido Sulfridico •Cianuro Antimicina Complejo III Complejo I Complejo II Succinato NADH Oligomicina Desacopladores: 2-4 dinitrofenol, Dicumarol FCCP Piericidina A Amobarbital Rotenona Mercuriales Esteroides Tenoil Trifluro acetato Complejo IV Agentes desacoplantes del gradiente de H+, Ionóforos Los agentes desacoplantes son sustancias que introducen H+ desde el espacio intermembranoso hacia el interior mitocondrial y disminuyen la fuerza protón-motriz; por lo tanto disminuye la síntesis de ATP. El 2.4-DNF entra en las células en estado molecular, en el espacio intermembranoso (pH bajo) no se disocia y pasa a la mitocondria, allí hay un pH superior y se disocia, luego introduce H+.