D G°’=-2823 kJ/mol

G°’=-2823 kJ/mol

10 NADH + 2FADH2GAL3PDHPyrDHisicitraroDH-cetog DHsuccDHmalDH

<50% agua

15X MP75%prot

Porina (10kDa)

O2CO2H2O

ATPADPPirCa2+

PO4-

pH

DNARNAribosomas

NADH

Oxaloacetato (asp)AcetilCoA (citrato)

ATP

ADPPi (simportePi-H+/pH)

Ca2+

H+

----

Ca2+ Na+/ H +

Amortiguador

½ O2 + NADH + 2e- H2O + NAD+

G°’=- 218kJ /mol218kJ energía libre

ADP + Pi ATP 30.5kJ/mol

E°’

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

NADH NAD+ (-0.315 V)

Complejo I (G°’= -69.5 kJ/mol)

Complejo II CoQ (0.045V)

Complejo III (G°’= -36.7 kJ/mol)

CytC (0.235V)

Complejo IV (G°’= -112 kJ/mol)

2H+ + ½ O2 H2O (0.815 V)

(+0.03V)Succ FADH2

Fum

ADP+PiRot/amytalATP

ADP+PiAntimicinaATP

ADP+PiCN-

ATP

Complex 1: NADH dehydrogenaseNADH + H+ + ubiquinone + 4H+

(in) => NAD+ + ubiquinol + 4H+

(out)

Complex 2: succinate dehydrogenasesuccinate + ubiquinone => fumara

te + ubiquinol

Complex 3: cytochrome c reductaseubiquinol + 2 cytochrome C+++ + 2H+

(in) => ubiquinone + 2 cytochrome C++ + 4H+(out)

Complex 4: cytochrome c oxidase4 cytochrome c++ + O2 + 8H+

(in) => 4 cytochrome c++

+ + 2H2O + 4H+(out)

NADH + H+ FMN Fe2+S CoQ

NAD+ FMNH2 Fe3+S CoQH2

Succinate FAD Fe2+S CoQ

Fumarate FADH2 Fe3+S CoQH2

CoQH2 cyt b ox Fe2+S cyt c1 ox cyt c red

CoQ cyt b red Fe3+S cyt c1 red cyt c ox

cyt c red cyt a ox cyt a3 red O2

cyt c ox cyt a red cyt a3 ox 2 H2O

Respiratory Chain Components [click for additional details]

Location Prosthetic groups

Function

NADPH / NADP (almost 100% in the reduced form)

matrix space (separate cytosolic pool)

- mobile carrier

energy-linked transhydrogenase NADPH + NAD+

=> NADH + NADP+

membrane spanning protein

none proton pump 2H+/2e-1

NADH / NAD (less than 30% in the reduced form)

matrix space (separate cytosolic pool)

- mobile carrier

NADH dehydrogenase (complex 1)

membrane spanning multi-subunit protein

non-heme iron & FMN

proton pump 4H+/2e-1

succinate dehydrogenase (complex 2) [see note 1]


non-heme iron & FAD

no proton pumping

ubiquinol / ubiquinone dissolved in the inner membrane lipids

- mobile carrier

ubiquinol:cytochrome c reductase (complex 3)


non-heme iron, heme b & heme c1


[see note 2] cytochrome c (ferrous / ferric)

inter-membrane space

heme c mobile carrier

cytochrome c oxidase (complex 4)


copper, heme a & heme a3


[see note 2] F0 / F1 ATPase (ATP synthetase)


none proton pump 3H+ / ATP

Fosforilación oxidativa

Energía tpte e- síntesisATP

transducción de energía

Hipótesis quimiosmótica

Energía se conserva por bombeo protonesA espacio intermembranal: gradiente electroquímico.

Potencial del gradiente: síntesis ATP

Fosforilación oxidativa

1) Inregridad membrana interna2) Impermeabilidad de iones3) Gradiente electroquímico medible4) Incremento permeabilidad: desacoplamiento5) Incremento acidez esp. Intermem.: Síntesis ATP

(-)

Soluble periféricaCatalítica Síntesis ATP compuerta canal FoF1

TM 10-12 subunidadesCanal translocador

Tallo

Oligomicina

Síntesis ATP:

1) Translocación protones : Fo2) Formación enlace fosfoanhídrido de ATP: F13) Acoplamiento disipación gradiente c Síntesis F1/Fo

En F1: tres sitios con diferente conformación (INTERCONVERTIBLES)

L(oose) : unión débil a sustratos (ADP y Pi)

T(ight) : unión fuerte (síntesis ATP)

O(pen) : sin unión (abierto: salida ATP)

Síntesis ATP:L

O T

LO

ATP

ADP+PiO

ATP

ADP+PiOL

ATP

ATPOL

Control síntesis ATP:

NADH Cit C: casi en equilibrio

Reversible por adición de ATP

Reacción Citocromo oxidasa: irreversible : control por sus sustrato: Cit c (reducido)

Alto NADH/NAD+ : bajo [ATP]/([ADP][Pi]) : alto Cit c:

Activación Citocromo oxidasa

Transporte nucleótidos adenina y Pi : limitante

Translocador ADP-ATP

PDH

2NAD+

2 NADH

Glucosa

Glucosa6P

2 GALD3P

2 1,3BiPglicerato

2 piruvato

2 NADH

2

22

2

1 glucosa: 2 ATP10 NADH1 FADH21 GTP

1 NADH : 3 ATP1FADH2 : 2 ATP

10 NADH X 3 ATP= 30 ATP1 FADH2 X 2 ATP = 2 ATPGlucólisis = 2 ATPTCA = 1 GTP

TOTAL 34 ATP1 GTP

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D G°’=-2823 kJ/mol