Oxidaciones Biológicas MSc. Bioq. María Bárbara De Biasio Cátedra de Bioquímica Facultad de...
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Oxidaciones Biológicas
MSc. Bioq. María Bárbara De Biasio
Cátedra de BioquímicaFacultad de Ciencias Veterinarias
Introducción
Requerimientos Energéticos celulares
Fototrofismo y Quimitrofismo
Oxidaciones Graduales
Importancia de Coenzimas
Oxidaciones Biológicas
Oxidación
Ganancia de oxígeno
Pérdida de e- o hidrógenos
Reducción
Pérdida de oxígeno
Ganancia de e- o hidrógenos
Potenciales de Reducción
Mitocondrias
Estructura Mitocondrial
Cadena Respiratoria
Cadena Respiratoria
Hidrógenos y e-: equivalentes de reducción
se transfieren juntos en etapas tempranas
el aceptor final de e- es el oxígeno H2O
Sistemas de Transporte Mitocondrias
1.Lanzaderas de Glicerofosfato
Sistemas de Transporte Mitocondrias
2.Translocador ATP/ADP
Transferencia de Equivalentes de Reducción
AH2 + NAD+ A + NADH + H+
AH2 + NADP+ A + NADPH + H+
X
X
AH2 + FAD A + FADH2
X
Transferencia de Equivalentes de Reducción
Transferencia de Equivalentes de Reducción
Mitocondrias
Cadena Respiratoria
Componentes
Flavoproteínas
Centros Sulfoférricos
Coenzima Q o Ubiquinona
Citocromos
Cadena Respiratoria
ComponentesFlavoproteínas
• Tienen Flavina como grupo prostético
Cadena Respiratoria
Componentes
Flavoproteínas
Centros Sulfoférricos
Coenzima Q o Ubiquinona
Citocromos
Cadena Respiratoria
ComponentesCentros Sulfoférricos
• Contienen hierro no hemínico, unido a azufre
• Fe 3+ Fe 2+
Cadena Respiratoria
Componentes
Flavoproteínas
Centros Sulfoférricos
Coenzima Q o Ubiquinona
Citocromos
Cadena Respiratoria
ComponentesCoenzima Q o Ubiquinona
• No unida a Proteínas
• Se aloja en la porción no polar de la membranaplasmática
Cadena Respiratoria
Componentes
Flavoproteínas
Centros Sulfoférricos
Coenzima Q o Ubiquinona
Citocromos
Cadena Respiratoria
ComponentesCitocromos
• Son hemoproteínas
• El Fe 3+ capta e-
• Hay varios tipos:a: a y a3b: b566 y b562c: c y c1
• Orden: potencial de reducción creciente b566 - b562 - c1 – c - a – a3
Cadena Respiratoria
Complejos
Cadena Respiratoria
Complejo I: NADH - Coenzima Q reductasa
Cadena Respiratoria
Complejo II: Succinato - Coenzima Q reductasa
Cadena Respiratoria
Complejo III: Coenzima Q – Cit C reductasa
Cadena Respiratoria
Complejo IV: Citocromo C oxidasa
Resumiendo……………….
Sustrato Coenzimas Reducidas
Otros Aceptores
Agua
Cadena de Transporte de Electrones
¿Cómo ocurre la conversión de E liberada tras la transferencia de e- en la
cadena respiratoria, en potencial de transferencia de fosforilos para la
síntesis de ATP?
ADP + Pi ATP + H2O
Reacción Endergónica
Fosforilación Oxidativa
Partículas Submitocondriales
Primeras Evidencias
ATP Sintetasa
ATP Sintetasa
Mecanismos de Fosforilación Oxidativa
1953- Slater- Hipótesis Química
1964- Boyer- Hipótesis Conformacional
1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica
Mecanismos de Fosforilación Oxidativa
1961- Mitchell- Hipótesis Quimiosmótica
Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones
Hipótesis
ATP Sintetasa
Acoplamiento de Transporte de Electrones y Translocación de Protones
Hipótesis de la Máquina Rotatoria
NADH: 10 H+ 3 ATP
FADH2: 6 H+ 2 ATP
Fosforilación a Nivel del Sustrato
Transferencia Directa de Fosfatos al ADP
Transferencia Indirecta de Energía al ADP
2- PEP + ADP Piruvato + ATP
Succinil-CoA + GDP + Pi Succinato + GTP + CoA-SH Succinato tioquinasa
Piruvato quinasa
Muchas Gracias
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno
Peróxidos de Hidrógeno
Radicales libres Superóxidos
Radicales libres Oxhidrilos
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno
Radicales libres Oxhidrilos
Son más reactivos
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno
Efectos Nocivos
• Ruptura del ADN y modificaciones
• Oxidación de Grupos Sulfhidrilos
• Ataque de Ácidos Grasos Insaturados
Pulmón y Cerebro
Productos de Reducción Parcial de Oxígeno
Mecanismos de Protección
•O2- + • O2
- + 2H+ H2O2 + O2Superóxido Dismutasa
2H2O2 2H2O + O2 Catalasa
ROOH + 2GSH GSSG + ROH + H2O 2H2O2 + 2GSH 2H2O + GSSG
Glutatión Peroxidasa
H2O2 + AH2 2H2O + A Peroxidasa