definición de fosforilación oxidativa
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”
COMPLEJO ACADÉMICO “EL HATILLO”CIENCIAS DEL AGRO Y MAR
MEDICINA VETERINARIA
BACHILLER:
Daniel J. Covis
LA VELA DE CORO, JUNIO DE 2014
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
DEFINICIÓN DE FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
DEFINICIÓN DE LA TEORÍA QUIMIOSMÓTICA
DEFINICIÓN DE ENZIMA ATP – SINTASA
ESTRUCTURA MOLECULAR DE LA ENZIMA ATP – SINTASA
CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
La fosforilación oxidativa es un proceso de acoplamiento de
la energía, producto de transporte electrónico o la cadena
respiratoria que da por resultado la generación del intermediario
de alta energía (ATP) a partir del ADP y Pi.
A continuación se explicarán algunos aspectos relacionados
con este proceso.
DEFINICIÓN DE FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Es un proceso bioquímico que ocurre en las células. Es el
proceso metabólico final (catabolismo) de la respiración celular,
tras la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. De una molécula de
glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP mediante la
fosforilación oxidativa.
Dentro de las células, la fosforilación oxidativa se produce
en las membranas biológicas. En procariotas es la membrana
plasmática y en eucariotas es la membrana interna de las dos de
que consta la mitocondrial. El NADH y FADH2, moléculas
donadores de electrones que "fueron cargadas" durante el ciclo
del ácido cítrico, se utilizan en un mecanismo intrincado (que
implica a numerosas enzimas como la NADH-Q reductasa, la
citocromo c oxidasa y la citocromo reductasa), gracias a la bomba
H+ que moviliza los protones contra un gradiante de membrana.
DEFINICIÓN DE LA TEORÍA QUIMIOSMÓTICA
Peter D. Mitchell propuso la hipótesis quimiosmótica en
1961. La teoría sugiere que la síntesis esencialmente más ATP en
las células que respiran proviene del gradiente electroquímico a
través de las membranas internas de las mitocondrias mediante el
uso de la energía de NADH y FADH 2 formado a partir de la
ruptura de las moléculas ricas en energía, tales como glucosa.
Moléculas tales como la glucosa se metabolizan para
producir acetil CoA como un intermedio rico en energía. La
oxidación de la acetil CoA en la matriz mitocondrial está acoplada
a la reducción de una molécula portadora tal como NAD y FAD.
Los portadores pasan los electrones a la cadena de transporte de
electrones en la membrana mitocondrial interna, que a su vez les
pasa a otras proteínas en el ETC. La energía disponible en los
electrones se utiliza para bombear protones desde la matriz a
través de la membrana mitocondrial interna, el almacenamiento
de energía en forma de un gradiente electroquímico
transmembrana. Los protones se mueven al otro lado de la
membrana interna a través de la enzima ATP sintasa. El flujo de
protones de nuevo en la matriz de la mitocondria a través de la
ATP sintasa proporciona suficiente energía para ADP para
combinar con fosfato inorgánico para formar ATP. Los electrones
y protones en la última bomba en el ETC son absorbidos por el
oxígeno para formar agua.
Esta fue una propuesta radical para la época, y no fue bien
aceptada. El punto de vista predominante era que la energía de
transferencia de electrones se almacena como un intermedio alto
potencial estable, un concepto químicamente más conservador.
El problema con el antiguo paradigma es que alguna vez se
encontró intermedio alto de energía, y las pruebas de bombeo de
protones por los complejos de la cadena de transferencia de
electrones se hizo demasiado grande para ser ignorado.
Finalmente, el peso de la evidencia comenzó a favorecer la
hipótesis quimiosmótica, y en 1978, Peter Mitchell recibió el
Premio Nobel de Química.
Acoplamiento quimiosmótica es importante para la
producción de ATP en los cloroplastos y muchas bacterias y
arqueas.
DEFINICIÓN DE ENZIMA ATP – SINTASA
Un gran complejo proteico llamado ATP-sintasa situado en
la membrana mitocondrial interna (MMI), permite a los protones
pasar a través en ambas direcciones; genera el ATP cuando el
protón se mueve a favor del gradiente. Debido a que los protones
se han bombeado al espacio intermembranoso de la mitocondria
en contra de gradiente, ahora pueden fluir nuevamente dentro de
la matriz mitocondrial y mediante la vía ATP-sintasa, se genera
ATP en el proceso. La reacción es:
|ADP3- + H+ + Pi ↔ ATP4- + H2O|
Cada molécula de NADH contribuye suficientemente a
generar la fuerza motriz de un protón que produzca 2,5 moléculas
de ATP. Cada molécula de FADH2 produce 1,5 moléculas de
ATP.Todas juntas, las 10 moléculas de NADH y las 2 FADH2
provenientes de la oxidación de la glucosa (glucólisis,
descarboxilación oxidativa de piruvato en acetil-CoA y ciclo de
Krebs) a formar 28 de las 36 moléculas totales de ATP
transportadoras de energía. Hay que decir que estos valores de
moléculas de ATP son máximos. En realidad cada molécula de
NADH contribuye a formar entre 2 y 3 moléculas de ATP, mientras
que cada FADH2 contribuye a un máximo de 2 moléculas de ATP.
ESTRUCTURA MOLECULAR DE LA ENZIMA ATP –
SINTASA
Situado dentro de las mitocondrias, ATP sintasa se
compone de 2 regiones:
1. La porción de FO es dentro de la membrana.
2. La porción F1 de la ATP sintasa está por encima de la
membrana, dentro de la matriz de la mitocondria.
La nomenclatura de la enzima sufre de una larga historia. La
fracción F1 deriva su nombre del término "Parte 1" y FO debe su
nombre a que es la fracción de unión oligomicina. Oligomicina, un
antibiótico, es capaz de inhibir la unidad de FO de la ATP sintasa.
Estas regiones funcionales se componen de diferentes
subunidades de proteínas - se refieren a las tablas.
CONCLUSIÓN
La mitocondria es la fuente de energía de la célula, en su
interior tiene lugar la captura de la energía derivada de la
oxidación respiratoria. El sistema mitocondrial que acopla la
respiración con la generación del intermediario de alta energía el
ATP , se denomina fosforilación oxidativa .
La fosforilación oxidativa es la síntesis del ATP acoplada al
transporte de electrones, y se lleva a cabo en la membrana
interna de la mitocondria. En el transporte de electrones participan
4 complejos, pero solo tres de ellos el I, el III y el IV interviene en
la fosforilacióin oxidativa.
La fosforilación oxidativa capacita a los organismos aerobios
para capturar una proporción bastante mayor de la energía libre
disponible a partir de los sustratos respiratorios.
BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Fosforilaci%C3%B3n_oxidativa
http://www.slideshare.net/Regaladiux/fosforilacin-oxidativa-20563387
http://themedicalbiochemistrypage.org/es/oxidative-phosphorylation-sp.php
http://html.rincondelvago.com/fosforilacion-oxidativa.html
http://www.ecured.cu/index.php/Fosforilaci%C3%B3n_oxidativa
http://www.youtube.com/watch?v=qZDHRErqlng
http://www.youtube.com/watch?v=XEXe9cAewUs
http://www.fbioyf.unr.edu.ar/evirtual/file.php/139/Presentaciones_ppt_clases_teoricas/Fosforilacion_oxidativa.pdf
ANEXOS