Objetivos ¿Qué son las oxidasas?
La ruta de las oxidasas es disimilativas
Ejemplos de oxidasas y organismos que la poseen
Como funcionan las oxidasas: Citocromo oxidasa
Relevancia energética
Recuerda…
¿Qué son las oxidasas?
Enzimas que llevan a cabo reacciones Enzimas que llevan a cabo reacciones
REDOX utilizando OREDOX utilizando O22 como aceptador de como aceptador de
electrones. electrones.
Cataliza la reducción de oxígeno a HCataliza la reducción de oxígeno a H22O o HO o H22OO22
La mayoría conservan energía generando un La mayoría conservan energía generando un
gradiente electroquímico de protonesgradiente electroquímico de protones
Oxidasas, Organismo y Importancia Oxidasas, Organismo y Importancia FisiológicaFisiológica
CitocromoCitocromo
Anclado en la membrana Anclado en la membrana internainterna
Participa en respiración celularParticipa en respiración celular
Microorganismos: Microorganismos: Pseudomonas, Neisseria,Vibrio, Pseudomonas, Neisseria,Vibrio,
Campylobacter, Agrobacterium, Campylobacter, Agrobacterium, Flavobacterium, Micrococcus, Flavobacterium, Micrococcus, Legionella, Escherichia coli.Legionella, Escherichia coli.
Lacassa
Enzima extracelular
Oxida substratos como diaminas, fenoles y metales.
Microorganismos Agrmyces salentinus,
Sinorhizobium morelense, Saccharomyces cerevisae
Oxidasas, Organismo y Importancia Fisiológica
Lysil
Enzima extracelular
Metabolismo celular y extracelular de aminas.
Proveen ruta para la asimilación de N y C de aminas inusuales.
Microorganismos: Pichia pastoris
Amino Periplasma y/o Citoplasma
Formación y reparación de matriz extracelular mediante la oxidación de residuos de lisina
Estabilizan proteínas fibrosas
Microorganismos: Arthrobacter globiformis,
Escherichia coli
Oxidasas, Organismo y Importancia Fisiológica
Ubiquinol
Anclada a la membrana
Respiración de hidrógeno
Cargador entre NADH, las succionatodeshidrogenasas y el sistema de citocromos.
Microorganismos: Escherichiacoli,,
Sulfolobusacidocaldarius, Bacillussubtilis, Brucellasuis
Sulfito
Anclada a la membrana
Cataliza la reacción de SO3-2 a
SO4-3
Microorganismo: Aspergillus nidulans
Oxidasas, Organismo y Importancia Fisiológica
Glucosa Oxidasa
Usada en biosensores para detectar los niveles de glucosa
Microorganismos Aspergillus niger
NADPH
Se encuentra en la membrana plasmatica
Es activado para ensamblarse en la membrana duramte la respiracion.
Oxidasas, Organismo y Importancia Fisiológica
Xantina
Importante en el catabolismo de purinas en algunas especies, incluyendo humanos.
Estructura del Citocromo Oxidasa
Tres sub-unidades principales
Sub-unidad I tiene dos grupos heme, a y a3 y un ion de cobre.
Subunidad II tiene dos iones cobre en complejo con el grupo SH de dos residuos de Cys en el centro binuclear CuA.
El lugar de enlace de el centro binuclear y el citocromo c están localizados en un dominio de la subunidad II, que protubera por el lado P de la membrana.
La subunidad III parece ser esencial para el complejo IV pero su rol no esta muy bien estudiado.
Estructura del Citocromo Oxidasa
Citocromo Oxidasa
Comienza cuando dos moléculas de citocromo c reducido, donan un electrón a al centro binuclear CuA. (subunidad II)
Luego pasan, a través del grupo heme a, al centro Fe-Cu.
Oxigeno se enlaza al grupo hemo a3 y se reduce a peroxi derivativo (O2
-2 ) por dos electrones del centro Fe-Cu.
La aportación adicional de dos electrones del citocromo c convierte O2
-2 en agua, consumiendo cuatro protones sustrato de la matriz.
Citocromo Oxidasa
Prueba Bioquímica
Se utiliza para detectar citocromo oxidasa Se utiliza para detectar citocromo oxidasa
Reactivo de KovacsReactivo de Kovacs
o TTiñe las colonias oxidasa positivas de color violetaiñe las colonias oxidasa positivas de color violeta
Procedimiento: Procedimiento:
o Agregar 2-3 gotas de reactivo a Agregar 2-3 gotas de reactivo a algunasalgunas colonias. colonias.
o Finalmente se observa los cambios en color.Finalmente se observa los cambios en color.
Recuerda…Recuerda…
Enzima que utiliza un aceptador final (O2)Enzima que utiliza un aceptador final (O2) Se genera ATP fuerza proton-motrizSe genera ATP fuerza proton-motriz DisimilativaDisimilativa Proceso:Proceso:
Referencias
Cox, David N. Nelson and Michael. "Oxidative Phosphorilation and Photophosphorilation." Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company, 2005. 690-743.
Crofts, Anthony. Cytochrome Oxidase Complex IV. 1996. 5 April 2010 <http://www.life.illinois.edu/crofts/bioph354/cyt_ox.html>.