18/10/2014 Biologa Molecular II - I. Introduccin

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I. Introduccin

Introduccin:

Al final del Ciclo de Krebs la clula ha ganado solo 4 ATP, 2 en la gluclisis y dos en elciclo de Krebs, sin embargo ha capturado electrones energticos en 10 NADH2 y 2FADH2. Estos transportadores depositan sus electrones en el sistema de transportede electrones localizado en la membrana interna de la mitocondria. [1]

El metabolismo energtico es la base de las funciones celulares. Una adecuadatransferencia de electrones a travs de una serie de reacciones de oxido reduccin,garantiza la obtencin de sustratos energticos necesarios para el ptimofuncionamiento de las clulas. [2]

La cadena de transporte de electrones donde se produce la respiracin mitocondrialo fosforilacin oxidativa que es la principal fuente de energa en molculas de ATP, seencuentra formada por 5 complejos situados en la membrana interna de lamitocondria.

Complejo I: NADH ubiquinona dehidrogenasa (NADH-DH). El NADH es un nucletidocon electrones de alta energa proveniente del ciclo del cido ctrico. El complejo Itransfiere dichos electrones del NADH -por accin de la NADH dehidrogenasa- a laubiquinona o coenzima Q (CoQ10) y luego al succinato, que es el siguiente paso en lacadena de transporte. Al pasar de un transportador al siguiente, los electronesliberan energa que es utilizada por el complejo I para bombear protones (H+) de lamatriz al espacio intermembrana. Esto genera un gradiente transmembrana quetermina activando a la enzima ATPsintetasa o ATPasa.

Cada complejo en la cadena respiratoria tiene mayor afinidad por loselectrones que su predecesor. A su vez, los electrones van perdiendo energa amedida que recorren la cadena.

Complejo II: Succinato-ubiquinona reductasa. Este complejo enzimticotransfiere electrones del succinato a la CoQ10. En esta etapa, no se producetranslocacin de protones a travs de la membrana y por lo tanto el ComplejoII es un simple transportador entre el Complejo I y el III.

Complejo III: Citocromo bc1: Transporta electrones de la CoQ10 al citocromo c.En esta etapa hay translocacin de protones.

Complejo IV: Constituido por la enzima citocromo oxidasa (Cit OX, en elesquema) que utiliza al citocromo c (Cit c) como sustrato. La enzima toma 4electrones del citocromo c y los transfiere a dos molculas de oxgenoformando agua. En esta etapa hay translocacin de protones.

Complejo V: Constituido por la enzima ATPasa que funciona en formareversible. La enzima aprovecha la energa generada por la translocacin deprotones en los complejos I, III y IV para sintetizar ATP que es el objetivo finalde todo este mecanismo. Actuando en forma reversible, la ATPasa puede a suvez, hidrolizar el ATP para bombear, contra gradiente, electrones desde elespacio intermembrana hacia la membrana, o sea el mecanismo inverso quese verificaba en los complejos I, III, y IV. [3]

___________________________________________1. Mosmann T. 1983. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival:Application to proliferation and cytotoxicity assay. J. Immunol. Methods 65: 5563.

2. Pea A.1975. Studies on the mechanism of K+ transport in yeast. Arch. BiochemBiophys 167:397-409.

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3. Extractos de la "Second Conference of the International Coenzyme Q10Association". Frankfurt, Alemania, Diciembre 1-3, 2000

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