1. Respiracion Celular.

8/17/2019 1. Respiracion Celular.

1/32

Respiración Celular


2/32

Respiración celularEs un proceso por el cual las célulasaeróbicas obtienen energía de laoxidación de combustibles orgánicos

y para ello usan el oxígeno comoaceptor final de e-. Gran parte deesta energía es utilizada para lasíntesis de ATP


3/32

Respiración celularEs el conjunto de reacciones en las cuales elác. pirúvico producido en la glucólisis sedesdobla a CO 2 y H2O y la producción de 30-

32 ATP.En las células eucariotas la respiración serealiza en la mitocondria y se da en tresfases:

1.- Oxidación del Piruvato2.- Ciclo de Krebs, ciclo de ATC3.- Fosforilación oxidativa


4/32


5/32

Fase 1: Oxidación del PiruvatoEl piruvato difunde hasta la matriz de la

mitocondria, cruzando ambas membranas.El piruvato reacciona con la Coenzima-A,

desdoblándose en CO 2 y un grupo acetilo (2 C)que se une inmediatamente a la coenzima-Aformándo acetil coenzima-A(acetilCoA). Enesta reacción se forma un NADH + H +

Es un proceso de Descarboxilaciónoxidativa


6/32

Fase 1: Oxidación del Piruvato

PIRUVATO DESHIDROGENASA


7/32

Fase 2: Ciclo de Krebs

También conocido como Ciclo del ác.Cítrico o Ciclo de los ác. Tricarboxílicos,tiene esencialmente la función de

completar el metabolismo del piruvatoderivado de la glucólisis.Ocurre prácticamente en todos losorganismos aeróbicosSus Enzimas están localizadas en lamatriz de la mitocondria (solo una deestas enzimas esta en la membranainterna de la mitocondria).


8/32

Fase 2: Ciclo de Krebs

A través de 8 pasos sucesivos, cada unocatalizado por una enzima diferente, elác acético (2C) es oxidado y convertido

en dos moléculas de CO2, liberándose 4pares de átomos de Hidrógeno, los queson luego transportados a la cadenarespiratoria.Su función principal es proveer dehidrógeno (e -) a la cadena respiratoria.


9/32

Ciclo de Krebs

CItrato

Oxalacetato


10/32

Respiración Celular

Fase 1:Oxidación del Piruvato

Fase 2:Ciclo de Krebs


11/32


12/32

Ciclo de KrebsAl final del Ciclo de Krebs la célula haganado solo 4 ATP, 2 en la glucólisis y2 en el ciclo de Krebs, sin embargo hacapturado electrones energéticos en 10NADH2 y 2 FADH2. Estostransportadores depositan suselectrones en el sistema de transportede electroneslocalizado en lamembrana interna de la mitocondria.


13/32

Fase 3: Fosforilación oxidativa


14/32

Fosforilación Oxidativa


15/32

Provienen de la acción de Enzimas Oxido-Reductasas (Deshidrogenasas del ComplejoPiruvato Deshidrogenasa, del Ciclo de Krebsde la Oxidación de Ácidos Grasos y delCatabolismo de Aminoácidos).Deshidrogenasas: Presentan dos tiposaceptores electrónicos:

- Nucleótidos de Piridina: NAD o NADP- Nucleótidos de flavina: FMN o FAD

Se genera un Flujo de Electrones


16/32

Flujo de Electrones


17/32

Flujo de Electrones


18/32

FOSFORILACION OXIDATIVAEs la transferencia de electrones de losequivalentes reducidos NADH y FADH2,obtenidos en la Glucolisis y en el ciclo de

Krebs (Catabolismo de Carbohidratos, Lípidos y Proteínas) hasta el Oxígeno molecular,acoplado con la síntesis de ATP.Este proceso metabólico se da gracias a un

conjunto de enzimas complejas que catalizanreacciones de óxido-reducción, donde eloxígeno es el aceptor final de electrones ydonde se forma simultáneamente Agua.


19/32

FOSFORILACION OXIDATIVACulminación del metabolismo productor deenergía en los organismos aeróbicosSintesis de ATP impulsada por la transferenciade electrones al oxigeno y gradiente deprotones.El NADH y el FADH2 ceden sus electrones y seproduce la Reducción de O 2 a H2OComprende tres procesos simultáneos:1. Transporte de Electrones.2. Traslocación de protones.3. Sintesis de ATPSe realiza en la membrana interna mitocondrial.


20/32

Cadena transportadora de

electrones (CTE)Los electronesson transportados a lo largode la membrana, de un complejo de proteínastransportadora a otro.Los protonesson translocados a través de lamembrana, esto significa que son pasadosdesde el interioro matriz hacia el espaciointermembrana. La mmi es semipermeable alos protónesEl oxígenoes el aceptor terminal,combinándose con electrones e iones H + paraproducir agua.


21/32

Cadena transportadora deelectrones (CTE)

Cuatro grandes complejos proteicos (I, II,III y IV) con moléculas transportadoras y susenzimas correspondientes, un componente noproteico: UBIQUINONA (Q)que estánembebidos en la membrana y una pequeñaproteína llamada CITOCROMO cComplejo I(NADH-Q reductasa) pasan loselectrones desde el NADH hasta la

Ubiquinona (Q), los iones H+

traspasan lamembrana hacia el espacio intermembranal.Complejo II(Succinato-Q reductasa)Transfiere los electrones desde el FADH 2hasta la Ubiquinona Q


22/32

Cadena transportadora deelectrones (CTE)Complejo III(Citocromo c reductasa)trasnsfiere electrones desde la Q a elCitocromo c, generando un nuevobombeo de protones al exterior.

Complejo IV( Citocromo c oxidasa) ,pasa los e - del Citocromo cal Oxígeno,el oxígeno reducido toma dos iones H+ yforma H2O.


23/32

Cadena transportadora de electrones


24/32

Cadena Transportadora de Electrones


25/32

Teoría QuimiosmóticaLa cadena de transporte de electrones y lafosforilación oxidativa como síntesis de ATPestuvieron separadas conceptualmente por

mucho tiempo. Hasta que en 1961 PeterMitchell propuso la hipótesis quimiosmótica:propuso que el intermediario energéticonecesario para la formación del ATP era unadiferencia en la concentración de protones através de la membrana. Gracias a estasobservaciones Mitchell recibió en premioNobel de Química en 1978.


26/32

Teoría QuimiosmóticaA medida que los electrones fluyen porla CTE, a ciertas etapas los protones(H+) son transferidos desde el interioral exterior de la membrana interna.Esto construye un gradiente deprotones , dado que las cargas + son

retiradas del interior mientras que lascargas -, permanecen en el interior (engran parte como iones OH- ),


27/32

Teoría Quimiosmótica: FuerzaProtón-motrizLa matriz se vuelve alcalina con respectoal espacio intermembranal. el pH en lacara externa de la membrana puedellegar a un pH 5,5, mientras que el pH

justo en la cara interna de la mismapuede llegar a 8,5Genera la energía electroquímica queproduce La Fuerza Protón-Motriz.


28/32

El transporte de Electrones esacoplado al bombeo de Protones


29/32

Complejo ATP sintasa mitocondria

Consta de dos Unidades:Unidad F° y F1.

F° : Es la unidad conductorade protones.F1: Es la unidadsintetizadorade ATP.


30/32

Fosforilación Oxidativa: FuerzaProtón-motriz


31/32

Fosforilación oxidativa


32/32

BALANCE ENERGETICO DE LA RESPIRACION AEROB

2 ATP

5 ATP

5 ATP

15 ATP

3 ATP

2 ATP

1. Respiracion Celular.

Documents

Transcript of 1. Respiracion Celular.