1 Ideas previas Planteo de preguntas ¿En qué consiste? ¿Dónde ocurre? ¿Cómo se regula?...
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Ideas previas
Planteo de preguntas
• ¿En qué consiste?
• ¿Dónde ocurre?
• ¿Cómo se regula?
• Interacción con otras vías metabólicas
Fosforilación Oxidativa
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Hipótesis quimiosmótica (Peter Mitchell, 1961)
1) Flujo de electrones a través de una cadena de transportadores unidos a una membrana.
2) La energía libre de los procesos de transporte electrónico (exergónicos) es acoplada para el proceso de trasporte de protones (endergónico) a través de una membrana impermeable a ellos. Se genera así un potencial electroquímico de membrana.
3) El flujo de protones a través de canales protéicos específicos de membrana provee energía libre, que es usada para catalizar la síntesis de ATP por una proteína de membrana (ATP sintasa) que acopla el flujo de protones a la fosforilación del ADP.
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En eucariotas la PO transcurre en la mitocondria
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Los electrones pasan a través de una serie de transportadores ubicados en la membrana interna mitocondrial
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Transportadores solubles y grupos protéticos
Cofactores del trasporte electrónico
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6
O
P O
O
O
N
N5 C
CN1 C
NHCCH3
CH3
O
CH2
CH
CH
CH
CH2
O
P-O
O
OH
OH
OH
CO
OH
C
OH
CH2N
CH
N
N
CH
N
NH2
H
H H
O
H
N
N5 C
CN1 C
NHCCH3
CH3
O
O
R
N
NH
5 C
CN1 C
NHCCH3
CH3
O
O
R
N
NH
5 C
CNH
1 C
NHCCH3
CH3
O
O
R
Flavoquinona(FMN o FAD)
Flavosemiquinona
(FMN. o FAD.)
Flavohidroquinona(FMNH2 o FADH2)
H
H+
H+
H+
e-
e-
A B
FMN (en negro) o FAD (en negro y azul)los átomos reactivos están en rojo
Transportadores solubles y grupos protéticos
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Centros hierro-azufre
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Complejo I
NADH + Q + 5H+N => NAD+ + QH2+ 4H+
P
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¿Como llega la quinona al sitio redox?
• Zickermann et al., 209
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¿Por dónde pasan los protones?
Zickermann et al., 2009• Las subunidades ND2, ND4 y ND5 contienen muchas alfa hélices.• Un glutamato (E) y una lisina (K) muy conservados. • Subunidades homólogas a antiportador Na+/H+ de bacterias.
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Complejo II
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Complejo I y complejo II
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Complejo III
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Complejo III, ciclo Q
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Complejo IV
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Fuerza protón motriz
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ATP sintasa
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Mecanismo ATP sintasa
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Transporte de nucelótiodos y fosfatos
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¿Cómo llegan los electrones del NADH a la matriz mitocondrial?
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Misceláneas: ATP sintasa durante hipoxia
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“Hot in the city tonight” Billy Idol
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Generación de calor en mamíferos
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FIN
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Cadena de transporte de electrones en eubacterias (E. Coli)
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Cadena de transporte de electrones en bacterias quimioautotróficas
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Demostración experimental de la Fo y gamma
Direct observation of the rotation of F1-ATPase.Noji H, Yasuda R, Yoshida M, Kinosita K Jr.Nature. 1997 Mar 20;386(6622):299-302.
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Mecanismo catalítico de la F1