Post on 18-Jan-2019
METABOLISMO AEROBICO EN LA MITOCONDRIA
Dra. Carmen Aída Martínez
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LA MITOCONDRIA BIOGENESIS MITOCONDRIAL GLUCOLISIS CICLO DE KREBS CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES FOSFORILACION OXIDATIVA
Generación de energía
• Moneda energética: ATP
• Generación de ATP:
– Fosforilación a nivel del sustrato
– Fosforilación oxidativa
MITOCONDRIA
La planta energética de la célula
• Organelo membranoso de las células eucariotas
• Es encuentra en el citosol
• Su forma suele ser polimorfa: alargadas, esféricas o como bastoncillos
• El número varía de unas células a otra, en general suelen ser muchas.
ESTRUCTURA
MEMBRANA EXTERNA: 50% lípidos y 50% proteínas; contiene porinas que son proteínas integrales como canales, por lo que es MUY permeable
ESTRUCTURA Posee una doble membrana:
ESTRUCTURA MEMBRANA INTERNA: se repliega hacia el interior formando las CRESTAS MITOCONDRIALES. Es bastante impermeable. Relación proteína/ lípido 3:1 En las crestas mitocondriales, se sitúan más de 60 polipéptidos diferentes entre ellos las ATP sintetasas. Las dos membranas están separadas por un espacio llamado ESPACIO
INTERMEMBRANA
Posee sus propios RIBOSOMAS: 70s Su propio DNA también hay, RNAt y
RNAm, el ADN es circular, pequeño (15 a 20 mil pares de bases), que codifica aprox. 12 proteínas de la membrana interna.
ORGANIZACIÓN MITOCONDRIAL
Ribosomas
rRNA 12s y rRA 16s: genes que
codifican el ARN ribosomal
genes que codifican el complejo I
de NADH deshidrogenasa
genes que codifican el complejo
IV de citocromo oxidasa
genes que codifican el complejo I
de NADH deshidrogenasa
genes que codifican el complejo V
(ATP-sintasa)
genes que codifican el complejo
III (ubiquinona-citocromo b oxido-
reductasa)
ORIGEN DE LA MITOCONDRIA
• Se cree que provienen de bacterias que fueron englobadas por células más grandes. Teoría endosimbiótica
• Similitudes
– ADN
– Tamaño
– Ribosomas
– división
BIOGÉNESIS MITOCONDRIAL
las mitocondrias se replican (se
duplican) de forma espontánea, se generan a partir de mitocondrias existentes: aumentan de tamaño, replican su DNA y experimentan fisión.
FUNCIONES
Realiza la respiración celular o mitocondrial • Ciclo de Krebs • La oxidación de los ácidos grasos • Cadena transportadora de electrones • Fosforilación oxidativa
Síntesis de proteínas en los ribosomas y duplicación del ADN mitocondrial. • El fin primordial es proporcionar a la célula la energía
que necesita para realizar sus actividades.
CITOSOL
Glucolisis
MATRIZ
DESCARBOXILACION DEL
PIRUVATO
MATRIZ
CICLO DE KREBS • En honor a Sir Hans Krebs en 1934-
1937
• Se lleva a cabo en la matriz de la mitocondria.
• Ocurre sólo en presencia de oxígeno.
• Es un ciclo porque comienza con el compuesto oxalacetato que está presente en la matriz de la mitocondria y termina con la reposición del oxalacetato.
CIC
LO D
E K
REB
S D
EL A
CID
O C
ITR
ICO
D
E A
CID
O T
RI C
AR
BO
XIL
ICO
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Membrana mitocondrial interna
FADH2
I
II
III IV
Complejo I:
NADH-
coenzima Q
oxidoreductasa
Complejo II:
Succinato-
coenzima Q
oxidoreductasa
Complejo III:
coenzima Q-
citocromo c
oxidoreductasa
Complejo IV:
Citocromo c
oxidasa
- El aceptador final de electrones es oxígeno, que se reduce y se produce H2O.
- Todos los NADH y los FADH2 reducidos en
glucólisis y Krebs van a la cadena de transporte de electrones a oxidarse en NAD y FAD.
- Por cada NADH que entra a la cadena de
transporte de electrones, se producen 3 ATP. - Por cada FADH2 que entra a la cadena de
transporte de electrones, se producen 2 ATP.
Fosforilación oxidativa
• la energía liberada por los electrones en la cadena de transporte de electrones se utiliza para bombear protones (H+) a través de la membrana y establecer un gradiente de protones (H+).
• Este gradiente provee la energía necesaria
para formar ATP cuando los protones regresan a la matriz, fluyendo a favor de su gradiente.
ESPACIO
INTERMEMBRANA
MODELO DE LA ESTRUCTURA DE LA ATP SINTETASA O COMPLEJO ATPasaF0F1
Conformación
sitio activo
O = abierta
T = tensa
L = relajada
32-34 ATP
Glucólisis
2 NADH
Descarboxilación del piruvato
2 NADH
Ciclo de Krebs
6 NADH
2 FADH
LANZADERA
MALATO-ASPARTATO
LANZADERA
GLICEROL FOSFATO
32-34 ATP
36-38 ATP
2 ATP GLUCOLISIS
2 ATP DE KREBS
+
Fermentación Láctica