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Producción Aeróbica del ATP

Universidad de Carabobo Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Medicina “Dr. Witremundo Torrealba ” Sede Aragua Departamento de Bioquimica y Fisiologia. Producción Aeróbica del ATP. Pérez Jhosmarett Del Nogal Lusailys Domínguez Winny Ascanio Andrés. Prof. Marta Pernalette.

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Producción Aeróbica del ATP

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  1. Universidad de Carabobo Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Medicina “Dr. WitremundoTorrealba” Sede Aragua Departamento de Bioquimica y Fisiologia. Producción Aeróbica del ATP • Pérez Jhosmarett • Del Nogal Lusailys • Domínguez Winny • Ascanio Andrés Prof. Marta Pernalette

  2. OBJETIVOS

  3. Tema 8: • Potencial estándar de reducción, pares Redox. Dados dos pares Redox, calculo de la diferencia de potencial estándar de reducción.

  4. comencemos Energía metabólica ATP ¿Como se moviliza esta cantidad Masiva de energía? Cantidad baja energia Glucolisis Ciclio de Acido Citrico

  5. Células anaerobias Estado electrónico estacionario Transferencia de Electrones Células y tejidos aerobios Transferencia de Electrones Procesos Escalonados O2 Molecular Ultimo paso de Reducción

  6. Secuencia Global Exergonica 1 par de Equivalentes Reductores 1mol de ATP SintesisAclopada 3mol de ATP FosforilacionOxidativa

  7. Reacciones de Oxido-Reducción El flujo de electrones es responsable directa o indirectamente de todo el trabajo realizado por los organismos vivos Organismos NO Fotosintéticos Organismos Fotosintéticos Especie Química Excitada por Absorción de luz Compuestos Reducido

  8. Oxidación Es la relación en la que un átomo o un grupo de átomos pierde electrones.

  9. Reducción Es la relación en la que un átomo o un grupo de átomos gana electrones.

  10. Potencial de Redox El transporte de e- consiste en una serie de reacciones de oxido/reducción. y Aceptor de e- Donador de e- Esta reducido Esta oxidado Fe2+ Fe3++ e-

  11. Escenario de ACCIÒN Glucolisis: Oxidación Piruvato, Ciclo de acido Cítrico ? Cantidad :de 1 a 100.000

  12. ¿Donde ocurre esto? Estas reacciones ocurre en la membrana interna mitocondrial.

  13. Potencial Estándar de Reducción Potencial de Estándar Reducción (E0) Potencial de Reducción (E) Es la tendencia de un donador electrónico a reducir a su aceptor. • Temperatura de 25°C. • Concentración de donador y aceptor 1M. • PH de 7.0 En condiciones estándar

  14. Potencial Estándar de Reducción Agente Reductor: Es la sustancia capaz de reducir a otra, con lo que esta se oxida. Agente Oxidante: Es la sustancia capaz de oxidar a otra, con lo que esta se reduce. Reductor + Oxidante Reductor Oxidado + Oxidante Reducido Cu+ + Fe3+ Cu2+ + Fe2+ Reductor Oxidante • Reductor oxidado • Oxidante reducido

  15. Pares Redox Mientras mas positivo es el valor, mayor es la afinidad.

  16. Pares Redox Un valor negativo de E° indica unafácil tendencia a la perdida de electrones y por tanto un poder reductor elevado. Cuanto mayor es el valor de E´°mas fuerte como oxidante es el aceptor electrónico de esa pareja.

  17. Calculo de la Diferencia de Potencial Estándar de Reducción E´o E´o ΔEo´

  18. Calculo de la Diferencia de Potencial Estándar de Reducción Piruvato Acetaldehído Piruvato + 2H+ Lactato Eo´= - 0,19 V Acetaldehído + 2H+ Etanol Eo´= - 0,20 V Piruvato + 2H+ Lactato Eo´= -0,19 V Etanol Acetaldehído + 2H+ Eo´= +0,20 V ΔEo´= 0,01 V Piruvato + Etanol Lactato + Acetaldehído + 2H+

  19. Ejercicios: Dados 2 pares Redox como NAD y FAD: ΔE° = E° (oxi) - E° (Red) ΔE° = + 0,82 – (-0,32) = 1,14 Voltios Redox De igual manera se puede calcular el FAD: ΔE° = E° (oxi) - E° (Red) ΔE° = + 0,82 – (-0,18) = 1 Voltios Redox Se Obtuvo: FADH2 + ½ O FAD + H2O +

  20. Tema 9: • Relación ,matemática entre la variación de la energía libre estándar y la diferencia de potencial estándar de reducción. Ejemplos. • Calculo de la variación de energía libre estándar que ocurre por el flujo de electrones a través de la cadena respiratoria y comparar este resultado con la cantidad de energía que se necesita para sintetizar 3 moles ATP.

  21. Relación matemática entre la DG°’ y la DE°’ ΔG°´= -N × F × Δ E° Al conocer los valores de E se puede predecir la dirección en la que fluirán los electrones tienden a fluir hacia el lado con el E mas positivo La fuerza de esta tendencia es proporcional a la diferencia en los potenciales de reducción DE°’.

  22. COMENCEMOS + + + + Se Obtuvo: NADH + H + ½ O NAD + H2O NADH + H NAD ½ O H2O Oxidante Reductor 1,14 Voltios Redox

  23. ΔG°´ 2 son EStandar ΔG°´= -N × F × Δ E° ΔG°´= -2 × 23,062 × 1,14 ΔG°´=-5258 cal/mol Calculado ΔG°´=-52,58 cal/mol ME SIGUEN?

  24. COMPARACION DE RESULTADOS Debemos saber: Por cada 7,0 Kcal/mol = 1 mol de ATP + 7,0 Kcal/mol 1 ATP 52,58 Kcal/mol X X = 7,5 ATP x cada Mol de NADH El cual tiene una eficacia de 40% ( se divide entre 100) 7,5 x 0,4 = 3 Moles de ATP

  25. COMPARACION DE RESULTADOS ΔG°´ Cuanta Necesitamos? 7,5 = 3/0,4 Moles de ATP = ΔG°´ 7

  26. Tema 10: • Secuencia d transportadores electrónicos y análisis de las diferencias de potencial Redox entre intermediarios.

  27. Transporte de electrones • La cadena transportadora consiste de una serie de transportadores que • actúan secuencialmente y que están unidos a la membrana interna. • Los transportadores son proteínas integrales de membrana con grupos • prostéticos capaces de aceptar y/o donar 1 o 2 electrones.

  28. Transporte de electrones • Los transportadores realizan 3 tipos de transferencias en todo éste proceso: • Transferencia directa de electrones (asociada a metales) • Transferencia de átomo de hidrógeno → H+ + e- • Transferencia de ión hidruro → H- (H+ + 2e-) • Existen 5 tipos de moléculas transportadoras de electrones en éste proceso: • NAD+ y NADP+ • Flavoproteínas • Ubiquinona • Proteínas Ferro-sulfuradas • Citocromos

  29. Transporte de electronico NADH Y NADH DESHIDROGENASA: 1.- Se genera apartir de otras celulas 2.- el NADH se oxida en el 1er paso (MITOCONRIAL) 3.- Contiene Mononucleótido FLAVINA /FMN)

  30. COENZIMA Q: 1.- Lipofilo, Desde NADH 2.- Se descubrio, Tratamiento Mitocondrial (isooctano) 3.- Ligado proteína de Forma laxa 4.- Benzoquinona ligada a Isopreno

  31. Citocromos: 1.- Hemoproteinas Rojas (pequeña) 2.- caracterizada 1era vez por David Keilin 3.- Principales Denomidadas: b,c – c1,a . a3 ( b, c-c1 mismo Grupo hemo)(a-a3 HemoAProtoporfina IX)

  32. Cadena transpordora de electrones (Diferencias) 31 Kj / mol. Fuente: Mathew – LibroBioquimica ,pag 586

  33. Transporte de electrones Condiciones Estandar Diferentes Int. Mitocondria 3 Tecnicas Experimentales (Orden real de los T.E) 1.- Técnicas espectrofotométricas para medir el estado Redox de los T.E en las mitocondrias Exactas. 2.- Uso de Inhibidores respiratorios específicos y aceptores de electrones artificiales. 3.- Fraccionamiento en las mitocondrias en subensamblajes respiratorios.

  34. Complejo I

  35. Complejo II

  36. Complejo III

  37. Complejo IV

  38. Entonces… ¿Cúal es la importancia de la cadena transportadora de electrones y para que? Proceso exergónico que se acopla al proceso endergónico de la síntesis de ATP.

  39. Bibliografía • Lehninger. Principios de Bioquimica.4ta Edición. Editorial Omega. 2004. • Mathews. Bioquimica.2da Edición. Editorial Mcgraw-Hill. Interamerica. 2001. • http://es.wikipedia.org/wiki/Fosforilaci%C3%B3n_oxidativa • http://www.youtube.com/watch?v=D68uKTG6H0o&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=yIijM8iEJ-o

  40. Gracias por su atención…!

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