Fosforilacion oxidativa (cadena transp. de electrones)

Relaciones
1. Glucolisis anaerobia (fermentación láctica, eritrocitos y musculo en ejercicio): se
produce Lactato  se genera – ATP.
2. Glucolisis aerobia (con O2): se produce piruvato, luego CO2 y H2O en Krebs + cadena
respiratoria  se genera + ATP.
4. Glucógeno: almacén de glucosa (hepático principalmente  sirve pa la sangre,
también el musculo  solo lo usa el musculo)
6. Cortisol (ayuno): estimula la proteólisis, para la gluconeogenesis.
8. Ruta de las fosfopentosas: genera NADPH (baja los niveles de glutatión).
10. Transportadores de glucosa (hacia los diferentes tejidos):




Glut 1: eritrocitos
Glut 2: hígado (no depende de la insulina)
Glut 3: cerebro (depende de insulina)
Glut 4: musculo, corazón, tejido adiposo.
11. Diabetes (baja la insulina) y obesidad: hay menos glucolisis.
12. Tubo de ensayo: la glucosa puede producir calor y luz, pero NUNCA ATP.
13. NADH  produce 2,5 ATPs. FADH2  1,5.
14. Fosforilacion oxidativa: producción de ATP en la cadena respiratoria
15. Fosforilacion por sustrato: producción de ATP en ausencia de un receptor externo
de los electrones.
16. Fosforilacion no oxidativa: producción de ATP en Krebs o glucolisis.
17. Enzimas de la regulación de la glucolisis: Hexoquinasa, Fosfo fructo quinasa 1,
piruvato quinasa. Si se inhibe alguna de estas enzimas, se activan las reguladoras de
gluconeogenesis.
18. Glucoquinasa: es la misma Hexoquinasa (solo que en el HIGADO). Su
concentración aumenta cuando hay insulina. (Mientras + glucosa = mas Glucoquinasa).
19. Fructosa: favorece la utilización de glucosa hepática (estimula la Glucoquinasa)
20. Exceso de fructosa (en la dieta): genera hiper-triacil-glicerolemia.
21. Reacciones irreversibles: se dan cuando se requiere usar un compuesto de alta
energía (Succinato o ATP por ejemplo).
22. Almidón, sacarosa, y lactosa: se convierten en glucosa  luego ATP.
23. Fructosa y galactosa: se almacenan como GRASA.
24. Acidosis: retener CO2, diarrea (se bota bic.)
25. Alcalosis: botar mucho CO2, vomito (se bota acido clorhídrico)
26. Fructosa 1,6 bifosfato (/asa): esta disminuida, cuando hay glucolisis
27. Fructosa 2,6 bifosfato (/asa): esta aumentada, cuando hay glucolisis
27. Glucagón y adrenalina: aumenta el AMPc  GLUCOGENO-LISIS
28. Insulina: disminuye el AMPc  GLUCOLISIS.
29. Reacciones anapleroticas: vías que llevan a la regeneración de intermediarios del
ciclo de Krebs (lo hacen los aminoácidos)
30. Etanol: inhibe la gluconeogenesis.
31. Retro inhibición: el glucógeno deja de acumularse cuando ve que ya hay mucha
acumulación. El glucógeno-génesis se inhibe a sí misma.
33. Galactosemia: es hereditaria  insuficiencia de uridil-transferasa.
34. Mejor combustible en ayuno: Grasa (lipolisis). En Absorción: glucosa.
Glucolisis (ruta glicolitica)  E. Absortivo
Fase 1: Preparación: (se usan 2 ATPs para convertir la glucosa en Fructosa 1,6
Bifosfato)
Enzima (en orden de aparición)
Hexoquinasa* (consume el 1er ATP)
Característica
Es irreversible. (G6P)
Fosfo-fructo-Quinasa 1* (consume el otro)
Es la más importante. Es IRREVERSIBLE.
Fase 2: Partición: se convierte la Fructosa 1,6 Bifosfato en Glicer-aldehido 3-Fosfato.
Aldosa
Es reversible.
Fase 3: Oxido reducción – Fosforilacion: Se convierte el Glicer-aldehido 3-Fosfato en
2 Lactato (y se producen 4 ATP).
Piruvato Quinasa*
IRREVERSIBLE (Fosforilacion por sustrato)
Lactato deshidrogenasa
Reversible (ultima enzima de la glucolisis)
 Todo el proceso genera: 2 Lactato + 2 ATPs (1 glucosa genera esto)
 Si es glucolisis aerobea, se genera: 2 Piruvato + 2 ATP.
 Si las reacciones de las enzimas, son Reversibles, significa que también son
reacciones que se dan en la gluconeogenesis.
Regulación de la Fosfo-Fructo-Quinasa1
Así como en la regulación de las hexoquinasas, esta enzima va necesitar efectores
ALOSTERICOS.
Positivos (activan la Fosfo fructo quinasa1  ACTIVAN glucolisis)
AMP
Negativos (inhiben la enzima  INHIBEN glucolisis)
Citrato - ATP - pH bajo
Gluco-neo-génesis

estado de ayuno
Síntesis de glucosa , a partir de: a.a tisulares (menos lisina y leucina), lactato, glicerol,
alanina, propionato  solo la puede hacer el hígado, por ejemplo con:
1. Ciclo de Cori: se produce lactato (fermentación láctica)
2. Ciclo de la alanina: se produce alanina (glucolisis aerobia, mitocondrias) y
amoniaco (se elimina con la urea).
Enzimas irreversibles: Piruvato carboxilasa, PEP carboxi-quinasa (produce 2 ATP).
Fosforilacion oxidativa (cadena transp. de
electrones)
Es una secuencia de reacciones de oxido reducción (redox), se hace en la membrana
mitocondrial interna y su fin ultimo es convertir (con presencia de O2) los equivalentes
de reducción en ATP.
-
Oxidación: ganar Oxígenos.
Reducción: ganar hidrógenos.
Agente reductor: sustancia que se va oxidar
Agente oxidante: sustancia que se va reducir.
-Solo se tienen en cuenta los reactivos para determinar si es agente reductor u
oxidante:
FADH2 + O2  H20 + FAD
(Agente reductor, estado reducido, se va oxidar.)
Compuestos de la cadena
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Citocromos: Fe3+ hemo (tipos: BL, BH, C, C1, A, A3)  transportan electrones
Proteínas ferro sulfuradas: Fe3+ no hemo.  electrones
Cobre: ion  transporta electrones
NAD (Nicotinamida)  transporta iones hidruro (1 protón + 2 electrones)
Rivoflavina (vitamina B2): FMN y FAD  átomos de hidrogeno (1e + 1p)
Coenzima Q o Ubiquinona: lípido  átomos de hidrogeno
O2: aceptor final de los electrones.
Estos están organizados en base a su potencial de oxido-reducción (tabla numérica de
potenciales). El Potencial es el qué tan fácil una sustancia se reduce o se oxida. Eº.
-
Si una sustancia tiene mucho E: + reducción, - oxidación
Menos E: se oxidan + fácil. - reducción.
Todas las reacciones de la cadena respiratoria van de menor potencial a mayor
potencial.
Orden según su E*: NAD, FMN…
Organización de la cadena
Complejo 1 (NADH deshidrogenasa): orden del transporte de electrones.
-
NADH + H  FMN  Proteína Ferro Sulfurada  CoQ
Complejo 2 (Succinato deshidrogenasa)
-
Succinato  FAD  Flavo-proteína  PFS  CoQ
Complejo 3 (Complejo citocromo bc1)
-
CoQH2  CoQH (se da el Ciclo Q)  PFS  Cit. C1  Ct C
Ciclo Q (se usan los cit. BL  BH): se bombean 4 protones a través de la membrana
interna, durante la transferencia de 2 electrones desde la CoQh2 hasta el Citocromo C.
Complejo 4 (Citocromo C oxidasa)
-
Cit. C+2  Cobre A  Citocromo A  Cit. A3  Cobre B  O2  H20
Se transfieren 4 equivalentes de reducción.
“Complejo 5”: ATPasa  síntesis de ATP: usa la energía del gradiente electroquímico
producido durante la transferencia de electrones.
-
-
Hay sitios que bombean hidrogeniones (H+), desde la matriz, hacia el espacio
inter-membranoso (I, III y IV)  esto hace que el pH de la matriz sea mayor
que el pH intermebranoso (en el interm. es mas acido) (1,4 de diferencia).
Esta diferencia se llama GRADIENTE de pH.
Fuerza Electro-Motriz: representa la fuerza impulsora en la síntesis de ATP, va
tener un componente eléctrico (voltios) y uno químico (pH).
Características
1. Co factores de la oxido reducción (o equivalentes de reducción): NADH y FADH2.
2. La energía libre de las reacciones dadas en la cadena, va servir para impulsar la
síntesis de ATP.
3. Hierro oxidado (férrico Fe+3) y reducido (ferroso Fe+2)
4. Pares redox: NAD – NADH, FAD – FADH2, etc.
5. FMNH2 + P.ferro sulfurada +3  PFS+2 + FMNH (Forma SEMI-REDUCIDA)
 Dador electrónico más electronegativo: NADH (según la tabla de potenciales)
 Aceptor electrónico más electropositivo: O2.
Inhibidores y desacopladores de la cadena
respiratoria
Desacopladores: separan la oxidación de la Fosforilacion. Bloquean la síntesis
de ATP, pero continúa el transporte de electrones a lo largo de la cadena
respiratoria hasta el O2. No Hay gradiente (este se rompe):




Disminuye el ATP (+ ADP)
Aumenta la temperatura y la velocidad
Aumenta el consumo de O2 y H2O.
Aumenta el NAD.
Inhibidores: impiden el paso de los electrones en la cadena, bloquen los
compuestos. No hay gradiente. Actúan pegándose a los complejos.
 Disminuye el ATP
 Disminuye la temperatura y velocidad
 Disminuye el consumo de O2 y H2O
-Rotenona, amital, malonato, cianuro, monóxido de carbono, oligomicina.
Especies radioactivas de oxigeno (ROS)
Son enzimas que afectan la mayor parte del organismo, dañan las membranas.
1. Peróxido de hidrogeno / H2O2
2. Radicales libres: son moléculas con electrones desapareados:
 O2- = anión súper oxido
 ·OH = Radical libre hidroxilo
 NO = radical libre
- Explosión respiratoria: es usar los radicales libres para eliminar patógenos en el
organismo.
Lanzaderas de Sustrato
Se utilizan para transportar equivalentes de reducción, desde el citosol hacia la
membrana interna para llegar a la Matriz (ya que NAD, NADH, NADP, NADPH, FAD,
Coenzima A no son permeables a la membrana interna mitocondrial)  en la matriz se
oxidan y producen energía.
Lanzadera de Glicerol-Fosfato (musculo)
-Glicerol fosfato deshidrogenasa: su función Es irreversible.
Lo que se hizo fue reducir el DHAP en el citosol para que pudiera entrar por la
membrana interna y luego se oxido en la matriz para volverse a convertir en DHAP
(servirá para la glucolisis) y FADH2 (se oxidara en la cadena respiratoria).
Lanzadera de Malato-Aspartato (Hígado)
-El oxaloacetato se transamina con el glutamato  produce aspartato: irreversible
Lo que hizo fue regenerar un oxaloacetato, y producir 1 NADH para que se oxide en la
cadena respiratoria  transporte de equivalentes de reducción.
 Estas lanzaderas NO sirven para transportar equivalentes desde la matriz hacia el
citosol.
*Otras rutas:
 Alcohol: produce NADH (con la alcohol deshidrogenasa)  se debe pegar a las
lanzaderas
 Glucuro-nido (bilirrubina): se genera NADH.