Expo Sinstesis de ATP

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Exposición para Regencia en Bioquimica V semestreUniversidad Antonio Jose CamachoCali-ValleJuly Andrea Plaza Vasquez

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  • 1. * SINTESIS DE ATP * VIA DEL GLICEROL FOSTATO * BALANCE OXIDACIN GLUCOSA * VIA DE LAS PENTOSA METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Luz Marina Daza, Marilyn Duarte y July Andrea Plaza

2. SINTESIS DE ATP

  • QU ES ATP
  • El trmino ATP es el acrnimo deadenosina trifosfato , con laFde fosfato reemplazada por laPdel smbolo qumico del fsforo. Es un NUCLETIDO formado por una pentosa, una base nitrogenada( Adenina) y 3 molculas de cido fosfrico, es la principal molcula energtica que se produce en los seres vivos e interviene en varios procesos:
  • Sintetizar y degradar compuestos
  • Transporte de sustancias a travs de las membranas
  • Endocitocis y exocitosis.
  • Movimientos celulares.
  • Divisin Celular
  • Transporte de seales entre el exterior e interior celular

3. SINTESIS DE ATP Como hemos visto, la glucosa se oxida a CO 2mediante las reacciones de glucolisis y ciclo de Krebs. cul es el destino de los electrones que pierde la glucosa en este proceso?. Los electrones pasan entonces a la cadena detransporte electrnicodonde participan (por la reoxidacin mitocondrial del NADH y FADH 2 ) en un proceso de oxidacin-reduccin secuencial de determinados centros redox antes de reducir el oxgeno a agua. En este proceso, los protones son expulsados de la mitocondria, y la energa libre almacenada en el gradiente de pH resultante impulsa la sntesis de ATP, a partir de ADP y Pi, a travs de lafosforilacin oxidativa . 4. SINTESIS DE ATP La energa de la luz o de la oxidacin de sustancias provenientes de los alimentos se transfiere, mediante una cadena transportadora de electrones, a una diferencia de concentracin de H + . Esta, a su vez, provee la energa necesaria para sintetizar ATP mediante la incorporacin de una molcula de fosfato inorgnico (PI) al ADP (Adenosina difosfato). La escisin del ATP provee energa a todas las actividades celulares que la requieren. 5.

  • La fosforilacin oxidativa se refiere a la sntesis qumica de ATP impulsada por el proceso exergnico de transferencia de electrones desde el NADH al O 2

FOSFORILACIN OXIDATIVA

  • Ocurre en la mitocondria
  • La fosforilacin oxidativa comienza con la entrada de e- en la cadena respiratoria
  • Los e- pasan a travs de una serie de transportadores incluidos en la membrana interna mitocondrial
  • Los transportadores electrnicos mitocondriales funcionan dentro de complejos proteicos ordenados en serie
  • La cadena de transporte de e- es un proceso exergnico, que libera energa suficiente para la sntesis de ATP
  • Existe una translocacin de H +desde la matriz hacia el EIM (fuerza protomotriz)
  • Sntesis de ATP por ATP sintasa

6. PROCESO SINTESIS DE ATP 1) Elgradiente de protonesse produce como resultado de la entrada de NADH (producido en las reacciones de oxido-reduccin ) a la cadena transportadora de electrones . Los protones se acumulan en el espacio intermembrana hasta un gradiente de concentracin tal que pueden ser utilizados para producir ATP.2)LosProtones(indicados por+ ) entran nuevamente en la matriz mitocondrial a travs de los canales que forma el complejo enzimtico de laATP sintetasa .Esta entrada se acopla a la sntesis de ATP a partir de ADP y Fosfato (P i ) La sntesis de ATP se escribe algunas veces como: ADP + P i+n H + p-> ATP + H 2O+n H + P 7. PROCESO SINTESIS DE ATP

  • Puntos clave del Proceso:
  • Los protonesson transferidosa travs dela membrana, desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del transporte de electrones que se originan cuando elNADHcede un hidrogeno. La continuada produccin de esos protones crea ungradiente de protones .
  • 2. La ATP sintetasaes un gran complejo proteico con canales para protones que permiten la re-entrada de los mismos.
  • 3.La sntesis de ATP se produce como resultado de la corriente de protones fluyendo a travs de la membrana: ADP + P i---> ATP

8. VIA DEL GLICEROL FOSFATO El NADPH2:es una Coenzima llamada Nicotinamida-Adenina-Dinucletido-Fosfat o reducida, acta como una fuente altamente reductora e interviene en los procesos de xido-Reduccin en la respiracin celular aerobia transportando protones y electrones por medio de una serie de aceptores de e- hasta el O2 molecular, tiene la facultad de aceptar 2 protones H+ Y 1 e- a diferencia de la coenzima FADH. La coenzima NADP puede estar oxidada ( NADP+) o bien reducida( NADPH2), en la etapa oscura de la fotosntesis interviene en la sntesis de compuestos orgnicos de mayor complejidad como azcares, protenas, y en la activacin de esta etapa junto con el ATP sintetizado en la fase luminosa. A pesar de que la mayora del NADH se genera a partir de la oxidacin de la glucosa en la matriz mitocondrial gracias a las reacciones del ciclo del cido ctrico o ciclo de Krebs, en el citoplasma una pequea cantidad se obtiene mediante la gluclisis.El NADH + H+ no puede penetrar la membrana mitocondrial, manda los electrones por medio de una lanzadera.Por tanto, la membrana interna mitocondrial carece de una protena transportadora de NADH, de ah que los electrones provenientes del NADH citoslico, son transportados al interior de la mitocondria por uningenioso sistema de lanzadera . 9. VIA DEL GLICEROL FOSFATO El NADH cede e -al glicerolfosfato que atraviesa la membrana externa. En la interna un enzima lo convierte en PDHA. El cofactor es el FAD que al recoger los e -pasa a FADH 2 . As los e -que estaban en forma de NAD en el exterior pasan al interior en forma de fadh2. Se obtienen 2 ATP porque FADH 2cede los e -al CoQ (potencial de unin ms pequeo). Se produce un gasto de ATP al meter NADH en la mitocondria por lo que al final se obtienen 4 ATP por fosforilacin oxidativa. Extramitocondrial Intramitocondrial 10. VIA DEL GLICEROL FOSFATO 11. BALANCE GLOBAL OXIDACIN DEGLUCOSA Total ATP= 24 (Krebs) + 6 (piruvato deshidrogenasa) + 4 (NADH citosol) + 2 (glicolisis a nivel de sustrato)= 36 ATP/mol de glucosa 12. BALANCE GLOBAL OXIDACIN DEGLUCOSA Total ATP= 24 (Krebs) + 6 (piruvato deshidrogenasa) + 4 (NADH citosol) + 2 (glicolisis a nivel de sustrato)= 36 ATP/mol de glucosa Teniendo en cuenta que por cada NADH y FADH2 que se transfieren a la cadena respiratoria se obtienen 3 y 2 molculas de ATP respectivamente, el balance energtico de la oxidacin completa de una molcula de glucosa es el siguiente: Gluclisis : glucosa + 2 ADP + 2 P i+ 2 NAD + -> 2 piruvatos+ 2 NADH 2 ATP 2 NADH -> Rinde: 2 ATP 6 ATP Oxidacin Piruvato:cada 2 c. pirvico + coenzima-A--> 2 CO2 y 2 acetil coenzima-A +2 NADH 2 NADH -> 6 ATP 2.Ciclo de ac. ctrico: 2 Acetil-CoA + 6 NAD ++ 3 FAD ----> 4 CO 2+6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 2 ATP 6 NADH -> 2 FADH2 -> + 2 ATP 18 ATP 4 ATP 3 . Cadena respiratoria: los10 NADH+ 2 FADH2de los pasos anteriores dan ---> 1 NADH --> 3 ATP= 30 ATP 1 FADH2 --> 2 ATP=4 ATP TOTAL 38 ATP - 2 ATP usados en el reingreso de 2 NADH producidos en la gluclisis: -2 ATP total= 36 ATP 13. VIA DE LAS PENTOSAS Constituye una va alterna de la glucosa No produce ATP pero tiene dos funciones : 1. La generacin deNADPH+ H, necesario para sntesis reductivas como: Biosntesis de colesterol y de cidos grasos.Consecuentemente, esta ruta metablica transcurre fuertemente en el tejido adiposo, donde hay una gran oferta de glucosa y una alta necesidad de NADPH, requerido para la biosntesis de cidos grasos.2. La provisin de residuos deRibosa,para la biosntesis de cidos nucleicos.Tambin conocida comolanzadera de fosfatos de pentosas , es una ruta metablica estrechamente relacionada con la gluclisis durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa, que es necesaria para la biosntesis de nucletidos y cidos nucleicos. La va de la pentosa fosfato (PPP) es principalmente una va anablica que utiliza 6 carbonos de glucosa para generar azucares de 5 carbonos y equivalentes reducidos. Sin embargo, esta va s oxida la glucosa y bajo ciertas condiciones puede oxidar a la glucosa completamente a CO 2y agua. Esta va es mucho mas activa en el tejido adiposo (biosntesis de cidos grasos) que en otros 14. VIA DE LAS PENTOSAS

  • 1. Se realiza en elcitosol
  • 2.Se utilizaNADP+como aceptor de electrones.
  • 3. La va se puede dividir en dos fases:
  • A. Fase oxidativa irreversible
  • Glucosa-------- Ribulosa 5-P
  • B. Fase no oxidativa reversible
  • Ribulosa 5- P------ Glucosa

IMPORTANCIA BIOMDICA: Ladeficienciade ciertas enzimas en la va de las pentosas constituye la causa principal de la hemlisis de los glbulos rojos, lo cual da lugar a un tipo deanemia Hemoltica. La enzima ms afectada es laGlucosa 6-P deshidrogenasa. 15. GRACIAS !