MECANISMO QUIMIO-

OSMÓTICO DE LA PRODUCCIÓN DE

ATP

LEIDY KATHERINE TAFUR.

RUBY KARINA QUEVEDO.

CLAUDIA NATHALY NARANJO.

ING. AGROINDUSTRIAL

GENERALIDADES

Es la difusión de iones a través de una membrana para la generación de ATP.

Los protones difunden desde un área de alta concentración a un área de baja concentración.

Utiliza electrones desde un donador y los pasa a un aceptor de electrones final mediante una serie de reacciones. Estas reacciones están acopladas a la creación de un gradiente de protones generado por los complejos I, III y IV. Dicho gradiente es utilizado para generar ATP mediante la ATP sintasa.

Como los iones de hidrógeno se acumulan en un lado de una membrana, la concentración de iones de hidrógeno crea un gradiente electroquímico o diferencia de potencial a través de la membrana. El estado excitado de la membrana como resultado de esta separación de cargas se llama fuerza motriz de protones o FMP.

o Esta fuerza motriz de protones provee la energía necesaria para enzimas llamadas ATP sintasa, para catalizar la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato.

TEORÍA QUIMIOSMÓTICA DE MITCHELL

La obtención de ATP como consecuencia de la forquimiosmótico constituye la hipótesis quimiosmótica, elaborada por Peter Mitchell en 1961.

Según ésta teoría, la energía liberada en el transporte de e-, se emplea para bombear protones en contra de gradiente electroquímico, al espacio intermembranal.

COMPONENTES DEL MECANISMO QUIMIO-OSMÓTICO PARA LA PRODUCCIÓN DE ATP

COMPLEJO I O NADH DESHIDROGENASA

Es un gran complejo multienzimático que cataliza la transferencia de electrones del NADH al coenzima Q en la cadena respiratoria.Está formado por varias cadenas polipeptídicas que utilizan nucleótidos de flavina y adenina como coenzimas. Contiene FMN como grupo prostético y 8 cúmulos hierro-azufre.

COMPLEJO II O SUCCINATO DESHIDROGENASA

Es un transportador de electrones hidrosoluble que se encuentra en el espacio intermembrana.

Estructuralmente, es una lipoproteína multimérica transmembrana.Se encuentra en muchas bacterias y en las mitocondrias de los eucariotas aeróbicos.

Consta de 11 subunidades y posee una masa de 248 kDa.

EL "COMPLEJO III" O COMPLEJO CITOCROMO B-C1 O CITOCROMO REDUCTASA

ES un transportador de electrones hidrosoluble que se encuentra en el espacio intermembrana de la mitocondria. Al mismo tiempo, transloca dos protones a través de la membrana por los dos electrones transportados desde el ubiquinol.

COMPLEJO IV O CITOCROMO C-OXIDASA

Es una proteína transmembrana que se encuentra incluida en bicapas lipídicas de bacterias. Se trata de la última enzima de la cadena de transporte de electrones.

Estructuralmente, el complejo IV es una proteína integral de membrana que incluye varios grupos prostéticos metálicos así como 13 subunidades, en mamíferos

TRANSPORTADORES IMPLICADOS EN LA CADENA TRANSPORTADORA

DE ELECTRONES

LAS COENZIMAS Q O UBIQUINONAS

Son un grupo de coenzimas formadas por una quinona biológicamente activa, con una cadena lateral de isoprenos, con una estructura química similar a las vitaminas E y K.

Es producida por prácticamente todos los organismos con metabolismo respiratorio. En las células, al ser un lípido, se encuentra distribuido en todas las membranas celulares

EL CITOCROMO C

Es una proteína pequeña, que funciona como transportador electrónico entre los complejos respiratorios III y IV. Se trata de una proteína monomérica, es decir con un solo polipéptido; unido a esta estructura hay un grupo prostético constituido por un hemo C, es decir, una protoporfirina IX con un ion de hierro coordinado.

ATP O ADENOSÍN TRIFOSFATO

Es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfatos.

ADP O ADENOSÍN DIFOSFATO

Es un nucleótido difosfato, es decir, un compuesto químico formado por un nucleósido y dos radicales fosfato unidos entre sí. En este caso el nucleósido lo componen una base púrica, la adenina, y un azúcar del tipo pentosa que es la ribosa.

CONCLUSIONES

Los iones de hidrogeno (protones) difunden de una área de alta concentración a otra de baja concentración.

La obtención de ATP es consecuencia de la formación de un gradiente quimiosmótico.

El bombeo de protones se realiza a través de transportadores localizados en complejos enzimáticos existentes en la membrana.

En la diversidad metabólica los procariotas poseen variedad de isoenzimas, diferentes enzimas que catalizan la misma reacción.

La energía liberada cuando una sustancia se mueve a favor de un gradiente es utilizada para sintetizar ATP.

BIBLIOGRAFIA

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