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METABOLISMO AEROBICO EN LA MITOCONDRIA
Dra. Dora King de García
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LA MITOCONDRIA BIOGENESIS MITOCONDRIALCICLO DE KREBS CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES FOSFORILACION OXIDATIVA
• Las mitocondrias se encuentran en el citoplasma de todas la células eucariotas.
• Su forma suele ser como polimorfa: alargadas, esféricas o como bastoncillos y su número, en general alto, varía de unas células a otras.
• Se localizan donde las necesidades de energìa son mayores
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN MITOCONDRIAL
Posee dos membranas: MEMBRANA EXTERNA 50% lípidos y 50% proteìnas;
contiene porinas que son proteínas integrales como canales, por lo que es MUY permeable
MEMBRANA INTERNA se repliega hacia el interior formando las CRESTAS MITOCONDRIALES. Posee poco colesterol y es rica en cardiolipina. es bastante impermeable. Relación proteína/ lípido 3:1 En las crestas mitocondriales, se sitúan más de 60 polipéptidosdiferentes entre ellos las ATP sintetasas.
Las dos membranas están separadas por un espacio llamado ESPACIO INTERMEMBRANOSO
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN MITOCONDRIAL
Posee sus propios RIBOSOMAS: Éstos son diferentes a los citosólicos, no solo en su estructura proteica, sino también en la estructura de los RNAs ribosomales.
En la matriz también hay, RNAt y RNAm, así como DNA, es un ADN circular, pequeño (15 a 20 mil pares de bases), que codifica aprox. 12 proteínas de la membrana interna.
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN MITOCONDRIAL
Ribosomas
ORIGEN DE LA MITOCONDRIA• Se cree que provienen de
bacterias que fueron englobadas por células más grandes. Teoría endosimbiótica
• Similitudes mitocondria-bacteria
– ADN
– Tamaño
– Ribosomas
– división
BIOGÉNESIS MITOCONDRIAL.
las mitocondrias se replican (se duplican) de forma espontánea, se generan a partir de mitocondrias existentes: aumentan de tamaño, replican su DNA y experimentan fisión.
FUNCIONES
• Realizan la respiración celular o mitocondrial• ciclo de Krebs• la oxidación de los ácidos grasos• Síntesis de proteínas en los ribosomas y • La duplicación del ADN mitocondrial.
• El fin primordial es proporcionar a la célula la energía que necesita para realizar sus actividades.
DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO
• El piruvato entra a través de una proteína de transporte a la matriz mitocondrial para convertirse en AcetilCoenzima A por el complejo PIRUVATO DESHIDROGENASA.
DESCARBOXILACION OXIDATIVA
Son 3 reacciones:1. Se libera CO2 formando acetilo2. Se oxida el acetilo reduciendo NAD3. Se agrega CoA
CICLO DE KREBS• En honor a Sir Hans Krebs en 1934-
1937
• Se lleva a cabo en la matriz de la mitocondria.
• Ocurre sólo en presencia de oxígeno.
• Es un ciclo porque comienza con el compuesto oxalacetato que está presente en la matriz de la mitocondria y termina con la reposición del oxalacetato.
CIC
LO D
E K
REB
SD
EL A
CID
O C
ITR
ICO
DE
AC
IDO
TR
I CA
RB
OX
ILIC
O
32-34 ATP
Glucólisis
2 NADH
Descarboxilaciondel piruvato
2 NADH
Ciclo de Krebs
6 NADH
2 FADH
2 ATP GLUCOLISIS2 ATP DE TCA
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
- El aceptador final de electrones es oxígeno, que se reduce y se produce H2O.
- Todos los NADH y los FADH2 reducidos en glucólisis y Krebs van a la cadena de transporte de electrones a oxidarse en NAD y FAD.
- Por cada NADH que entra a la cadena de transporte de electrones, se producen 3 ATP.
- Por cada FADH2 que entra a la cadena de transporte de electrones, se producen 2 ATP.
FOSFORILACION OXIDATIVA
• En la cadena respiratoria ocurre un proceso QUIMIOSMÓTICO (GRADIENTE ELECTROQUÍMICO DE PROTONES) por medio del cual se convierte la energía de oxidación en ATP.
• El ATP se forma por FOSFORILACIÓN OXIDATIVA gracias al
Proceso Quimiosmótico
Fosforilaciòn oxidativa
• la energía liberada por los electrones en la cadena de transporte de electrones se utiliza para bombear protones (H+) a través de la membrana y establecer un gradiente de protones (H+).
• Este gradiente provee la energía necesaria para formar ATP cuando los protones regresan a la matriz, fluyendo a favor de su gradiente.
MODELO DE LA ESTRUCTURA DE LA ATP SINTETASAO COMPLEJO ATPasaF0F1
GLUCÓLISIS 2 ATP 2 NADH
DESCARBOXILACION 0 ATP 2 NADH
CICLO DE KREBS
2 ATP6 NADH
2 FADH
TOTAL ATP
4 ATP 10 NADH= 30
2 FADH= 4
34 ATP
4 ATP
