Upload
elizabeth-pg
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
1/43
TEMA 1: CLULA.TEMA 1: CLULA.
ACTIVIDAD ORIENTADORA 12ACTIVIDAD ORIENTADORA 12
TTULO:TTULO:
METABOLISMO YMETABOLISMO Y
RESPIRACIN CELULAR.RESPIRACIN CELULAR.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
2/43
Localizacin de los procesosDe la respiracin celular
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
3/43
FUNCIONES DEL METABOLISMOFUNCIONES DEL METABOLISMO
Incorporacin de los nutrientes.Incorporacin de los nutrientes.
Obtencin de la energa qumica necesaria para laObtencin de la energa qumica necesaria para lavida.vida.
Sntesis y degradacin de las biomolculas.Sntesis y degradacin de las biomolculas.
Eliminacin de las sustancias de desecho.Eliminacin de las sustancias de desecho.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
4/43
MOLCULAMOLCULA
COMPLEJACOMPLEJA
MOLCULAMOLCULASENCILLASENCILLA
ADP + PiADP + Pi
ATPATP
COFACTORCOFACTOR
COFACTOR HCOFACTOR H22
ANABOLISMOANABOLISMOCATABOLISMOCATABOLISMO
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
5/43
A B C D E
VAS METABLICASVAS METABLICAS
ATPATP ADPADP
EE11 EE22 EE33 EE44
(-)(-)
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
6/43
CICLOS METABLICOSCICLOS METABLICOS
BC
DE
A
ATPATP
ADPADP
EE11
EE22
EE33EE44
EE55NADNAD++
NADH.HNADH.H++
Tomo III, Cap 36, Pgs. 619-624
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
7/43
Orgenes del Acetil CoA
Protenas Polisacridos Lpidos
Aminocidos Glucosa y otrosmonosacridos
cidos grasos + glicerol
Urea
Acetil CoA
Ciclode
Krebs
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
8/43
Acetil CoA
Ciclo deKrebs
2CO2GTP
8H
Cadena transportadora de electronesO2 H2O
10 ATPFosforilacin oxidativa
Gradiente protnico
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
9/43
CC OO
OO
CC
CHCH
OO
22
HH
cidocidooxalacticooxalactico
COOHCOOH
CC
CC
CC
COOHCOOH
COOHCOOH
COOHCOOHHOHO
HH
HH
HH
HH
cido ctricocido ctrico
REACCIN DE LA ENZIMAREACCIN DE LA ENZIMASINTASA CTRICASINTASA CTRICA
HSCoAHSCoA
CH3 - CO
SCoA
H2O
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
10/43
CC
CC
CC
COOHCOOH
COOHCOOH
COOHCOOHHOHO
HH
HH
HH
HH
cido ctricocido ctrico
CC
CC
CC
COOHCOOH
COOHCOOH
COOHCOOH
HOHO
HH
HH
HH
HH
cidocidoisoctricoisoctrico
REACCIN DE LA ENZIMAREACCIN DE LA ENZIMAACONITASAACONITASA
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
11/43
REACCIN DE LA ENZIMAREACCIN DE LA ENZIMADESHIDROGENASA ISOCTRICADESHIDROGENASA ISOCTRICA
CC
CC
CC
COOHCOOH
COOHCOOH
COOHCOOH
HOHO
HH
HH
HH
HH
cidocidoisoctricoisoctrico
COOHCOOH
CC
CHCH
OO
22
cidocidoalfa-ceto-glutricoalfa-ceto-glutrico
CHCH
22
COOHCOOH
NADH.H+NADH.H+
COCO22
NADNAD++
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
12/43
REACCIN DE LA DESHIDROGENASAREACCIN DE LA DESHIDROGENASAALFA-CETO-GLUTRICAALFA-CETO-GLUTRICA
COOHCOOH
CC
CHCH
OO
22
cidocidoalfa-ceto-glutricoalfa-ceto-glutrico
CHCH22
COOHCOOH
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Succinil CoASuccinil CoA
CC
OO
CoACoANADNAD++
HS CoAHS CoA
++COCO22
NADH.H+NADH.H+
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
13/43
REACCIN DE LAREACCIN DE LASUCCINIL-CoA SINTETASASUCCINIL-CoA SINTETASA
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
cido succnicocido succnico
COOHCOOH
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
Succinil CoASuccinil CoA
CC
OO
CoACoA GDPGDP
HS CoAHS CoA
PiPi
++ GTPGTP
HH22OO
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
14/43
REACCIN DE LAREACCIN DE LADESHIDROGENASA SUCCNICADESHIDROGENASA SUCCNICA
CHCH22
CHCH22
COOHCOOH
cido succnicocido succnico
COOHCOOH
FADFAD CHCH
CHCH
COOHCOOH
cido fumricocido fumrico
COOHCOOH
FADHFADH22
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
15/43
CC
CHCH22
COOHCOOH
cido mlicocido mlico
COOHCOOH
HHHOHO
REACCIN DE LAREACCIN DE LADESHIDROGENASA MLICADESHIDROGENASA MLICA
NAD+NAD+CC OO
OO
CC
CHCH
OO
22
HH
cidocidooxalacticooxalactico
COOHCOOH
NADH.H+NADH.H+
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
16/43
cidocidooxalacticooxalactico
cido ctricocido ctrico
cidocidoisoctricoisoctrico
cidocidoalfacetoglutricoalfacetoglutricoSuccinil - CoASuccinil - CoA
cidocido fumricofumrico
cido mlicocido mlicoGlucosaGlucosa
Acetil - CoAAcetil - CoA cidoscidosgrasosgrasos
AminocidosAminocidos
AminocidosAminocidos
CICLOCICLODEKREBS
Grupo hemoGrupo hemo
GDPGDP
FADFAD
NADNAD
NADHNADH
NADHNADH
NADNADGTPGTP
FADHFADH
NADNADNADHNADH
RELACIONES METABLICASRELACIONES METABLICAS
cidocidosuccnicosuccnico
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
17/43
AnaplerosisPRINCIPAL REACCIONPRINCIPAL REACCIONANAPLERTICAANAPLERTICA
CC OO
OO
CC
CHCH
OO
33
cidocidopirvicopirvico
+COCO22
ATPATP
CC OO
OO
CC
CHCH
OO
22
HH
ADPADP+
cidocidooxalacticooxalactico
COOHCOOHCarboxilasa pirvicaCarboxilasa pirvicaBiotina
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
18/43
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBSFUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
Obtencin de energa por la degradacinObtencin de energa por la degradacin
de la acetil CoA mediente los cofactoresde la acetil CoA mediente los cofactores
reducidos formados y el GTP.reducidos formados y el GTP.
Sus metabolitos intermediarios participanSus metabolitos intermediarios participan
en procesos anablicos.en procesos anablicos.
REGULACI N DEL CICLO DE KREBSREGULACI N DEL CICLO DE KREBS
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
19/43
REGULACI N DEL CICLO DE KREBSREGULACI N DEL CICLO DE KREBSSintetasa ctrica:Sintetasa ctrica:
Disponibilidad de acetil CoA.Disponibilidad de acetil CoA. Disponibilidad de cido oxalactico.Disponibilidad de cido oxalactico.
Deshidrogenasa isoctrica: AlostricaDeshidrogenasa isoctrica: Alostrica
Activada por ADP.Activada por ADP. Inhibida por ATP.Inhibida por ATP. Inhibida por el producto NADH.H+Inhibida por el producto NADH.H+
Deshidrogenasa alfa-ceto-glutricaDeshidrogenasa alfa-ceto-glutricaInhibida por sus productos:Inhibida por sus productos: Succinil CoA y NADH.H+Succinil CoA y NADH.H+
Ciclo de Krebs, Tomo III, Cap. 38
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
20/43
CADENA TRANSPORTADORA DECADENA TRANSPORTADORA DE
ELECTRONESELECTRONES
Proceso mediante el cual los equivalentesProceso mediante el cual los equivalentes
de reduccin de los cofactores reducidos,de reduccin de los cofactores reducidos,provenientes del ciclo de Krebs y otrasprovenientes del ciclo de Krebs y otrasvas metablicas, reaccionan con elvas metablicas, reaccionan con el
oxgeno de forma gradual, formando aguaoxgeno de forma gradual, formando aguay liberando energa.y liberando energa.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
21/43
TRANSPORTADORES DE LA CADENATRANSPORTADORES DE LA CADENA
DE HIDRGENODE HIDRGENO DE ELECTRONESDE ELECTRONES
Coenzima QCoenzima QFlavoprotenasFlavoprotenas
NADHNADH
Desh.Desh.Succnico DeshSuccnico Desh
CitocromosCitocromosb, cb, c11, c, a, a, c, a, a33
FerrosulfoprotenasFerrosulfoprotenasCuproprotenasCuproprotenas
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
22/43
Formas de la coenzima Q
=
=
O
O
e- + H+
=
O
O-
e- + H+
OH
OH
Forma oxidada dela coenzima Q (Q)
Forma reducida dela coenzima Q (QH2)
Semiquinona, formade anin radical libre
(CoQ- )
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
23/43
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
24/43
Succnico Fumrico
NADH DeshFe-S.
SuccnicoDesh.
Citocromosb,c1, Fe-S
Cit a, a3,
Cuproprot
4 H+
4 H+
2 H+
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
25/43
H+
H+
Formacin del gradiente protnico
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
26/43
H+H+
H+H+
H+
H+
Espacio intermembranoso
H+
H+
H+H+H+
H+
H+ H+
Tomo III, Cap. 39
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
27/43
Balance energtico
Por cada 4 H+ se forma un ATP
Si los H+
se incorporan por NADH son 10 H+y por tanto 2,5 ATP
Si se incorporan por FADH2 son 6 H+ y por tanto 1,5 ATP
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
28/43
RENDIMIENTO ENERGTICORENDIMIENTO ENERGTICODEL CICLO DE KREBSDEL CICLO DE KREBS
3 NADH 2.5 ATP 7,5 ATP
1 FADH2 1,5 ATP 1,5 ATP1 GTP 1 ATP
Total 10 ATP
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
29/43
FOSFORILACIN OXIDATIVAFOSFORILACIN OXIDATIVA
Es el proceso de sntesis de ATP, a partir deEs el proceso de sntesis de ATP, a partir de
ADP + Pi, utilizando la energa del gradienteADP + Pi, utilizando la energa del gradienteprotnico y que se produce de forma acopladaprotnico y que se produce de forma acoplada
al transporte de electrones en la membranaal transporte de electrones en la membrana
interna de la mitocondria.interna de la mitocondria.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
30/43
ESTRUCTURA DE LA ATP SINTETASAESTRUCTURA DE LA ATP SINTETASA
Tomo III, Cap. 40
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
31/43
TEORA QUIMIOSMTICATEORA QUIMIOSMTICA
El transporte de electrones por losEl transporte de electrones por los
complejos de la cadena respiratoria, creacomplejos de la cadena respiratoria, creaun gradiente de protones.un gradiente de protones. La membrana interna de la mitocondria esLa membrana interna de la mitocondria es
impermeable a los protones.impermeable a los protones.
Los transportadores de electrones estnLos transportadores de electrones estnorganizados en la membrana de formaorganizados en la membrana de formavectorial de modo que los protones sonvectorial de modo que los protones sonextrados de la matriz hacia el espacioextrados de la matriz hacia el espacio
intermembranoso.intermembranoso. La ATP sintetasa est situada vectorialmenteLa ATP sintetasa est situada vectorialmente
en la membrana y libera el ATP sintetizadoen la membrana y libera el ATP sintetizadopor ella hacia la matriz.por ella hacia la matriz.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
32/43
I. NADH-CoQ reductasa.II. Succnico-CoQ reductasa.
III. CoQH2 (Citocromo c reductasa).IV. Citocromo c oxidasa.
V. Complejo ATP sintetasaSntesisSntesis
deldelATPATP
TransportadTransportadoresoresdede
ElectronesElectrones
COMPLEJOS DE LA CADENACOMPLEJOS DE LA CADENARESPIRATORIARESPIRATORIA
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
33/43
Cit C
ATPADPNAD+
+
+
Comp.I
e e
e e
+
+
Comp.I I
I
e e
+
+
Comp.IV
e e
e e
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+ +
Funcionamiento de la cadena respiratoria
NADH
REGULACIN DEREGULACIN DE
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
34/43
REGULACIN DEREGULACIN DELA RESPIRACIN CELULARLA RESPIRACIN CELULAR
A nivel del ciclo de KrebsA nivel del ciclo de Krebs
Disponibilidad de acetil CoA y de cidoDisponibilidad de acetil CoA y de cido
oxalactico.oxalactico.
Relacin ATP/ADP.Relacin ATP/ADP.A nivel de la ATP sintetasaA nivel de la ATP sintetasa
Inhibida por CaInhibida por Ca22++, pobre gradiente protnico, pobre gradiente protnico
y relacin ATP/ADP alta.y relacin ATP/ADP alta.A nivel de la cadena transportadora de electronesA nivel de la cadena transportadora de electrones
Disponibilidad de cofactores reducidos.Disponibilidad de cofactores reducidos.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
35/43
EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LAEFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LA
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
36/43
EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LAEFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LAFOSFORILACIN OXIDATIVAFOSFORILACIN OXIDATIVA
Detencin del consumo de oxgeno.Detencin del consumo de oxgeno.
Detencin de la formacin de agua.Detencin de la formacin de agua.
Detencin de la oxidacin de los sustratos.Detencin de la oxidacin de los sustratos.Detencin de la sntesis de ATP.Detencin de la sntesis de ATP.
Impiden el uso del gradiente por loque ste no se disipa
EFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DEEFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DE
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
37/43
EFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DEEFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DELA FOSFORILACIN OXIDATIVALA FOSFORILACIN OXIDATIVA
Aumento del consumo de oxgeno.Aumento del consumo de oxgeno.
Aumento de la formacin de agua.Aumento de la formacin de agua.Aumento de la oxidacin de los sustratos.Aumento de la oxidacin de los sustratos.
Detencin de la sntesis de ATP.Detencin de la sntesis de ATP.Disipacin del gradiente de protones.Disipacin del gradiente de protones.
Liberacin de energa en forma de calor.Liberacin de energa en forma de calor.
Hacen permeable la membrana internaa los protones. No se forma el gradiente
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
38/43
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
El metabolismo es un proceso continuoEl metabolismo es un proceso continuode intercambio de sustancias, energa ede intercambio de sustancias, energa e
informacin con el medio, queinformacin con el medio, quecaracteriza a los seres vivos y consta decaracteriza a los seres vivos y consta dedos vertientes; el anabolismo y eldos vertientes; el anabolismo y el
catabolismo.catabolismo.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
39/43
La respiracin celular se efecta en laLa respiracin celular se efecta en lamitocondria y consta de tres procesosmitocondria y consta de tres procesos
acoplados entre s: el ciclo de Krebs, laacoplados entre s: el ciclo de Krebs, la
cadena transportadora de electrones y lacadena transportadora de electrones y lafosforilacin oxidativa.fosforilacin oxidativa.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
40/43
El ciclo de Krebs es la va central delEl ciclo de Krebs es la va central del
metabolismo que cumple funcionesmetabolismo que cumple funcionesanablicas y catablicas, por lo queanablicas y catablicas, por lo quepresenta carcter anfiblico; se acopla apresenta carcter anfiblico; se acopla a
la cadena transportadora de electronesla cadena transportadora de electronesmediante los cofactores reducidos, quemediante los cofactores reducidos, quese reoxidan en la misma.se reoxidan en la misma.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
41/43
La cadena transportadora de electronesLa cadena transportadora de electronesse acopla a la fosforilacin oxidativase acopla a la fosforilacin oxidativa
mediante un gradiente de protones quemediante un gradiente de protones que
garantiza la utilizacin adecuada de lagarantiza la utilizacin adecuada de la
energa por la clula.energa por la clula.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
42/43
Existen sustancias que inhiben laExisten sustancias que inhiben la
cadena transportadora de electrones, lacadena transportadora de electrones, la
fosforilacin oxidativa o provocan elfosforilacin oxidativa o provocan eldesacoplamiento entre las mismas.desacoplamiento entre las mismas.
8/7/2019 Conferencia 8 Respiracin Celular Profesora Lidia
43/43