BOMBEO DE PROTONES EN LEVADURAS Y SUS PROCESOS INHIBITORIOS
Enviado por daniepe28 • 16 de Noviembre de 2015 • Informes • 2.579 Palabras (11 Páginas) • 1.116 Visitas
BOMBEO DE PROTONES EN LEVADURAS Y SUS PROCESOS INHIBITORIOS
a Bryan Alexander Escobar Victoria; 13220027
b Daniela Otero Epe; 13220034
a y b Universidad Icesi
Facultad de Ciencias Naturales, Programa de Química Farmacéutica
Laboratorio de Bioquímica
Santiago de Cali, Colombia
14 de Octubre de 2014
- INTRODUCCIÓN
Durante el metabolismo en un organismo vivo,se lleva a cabo un proceso energético denominado fosforilación oxidativa,el cual se da enpresencia de oxígeno al interior de las mitocondrias. Este proceso consisteen una serie de proteínas transmembranales que realizan un transporte de electrones (figura 1), generando un bombeode protones (H+) hacia el espacio intermembranal de la mitocondria o lado citosólico, de esta manera, se produce una fuerza protón-motriz que después es utilizada para la síntesis de ATP. Este bombeo de H+ genera un gradiente de carga y otro químico, el último está representado por el cambio en el pH. Durante esta práctica se comprobaraexperimentalmente la generaciónde ese gradiente de protones dentro de las mitocondrias de levaduras, por medio de la medición de pH, aprovechando que es 1.4 veces menor en el lado citosólico de la mitocondria que en la matriz. Además se van a evaluar los efectos de dos compuestos que causan una variabilidad en este proceso, estos son el 2,4-dinitrofenol (DNP) y la azida.
[pic 1]
Figura 1. Cadena de transporte de electrones. Disponible en: http://www.maph49.galeon.com/respcel/closer4a.html
- RESULTADOS
Para la elaboración de la práctica se requirió primeramente la preparación de 15mL de una solución al 20% de levadura. A partir de esta solución se prepararon 3 soluciones (figura 2) con diferentes cantidades de sustancias (ver tabla 1).
Tabla 1. Resultados de pH con adición de glucosa
Reactivo | Control | DNP | Azida |
Suspensión de levaduras al 20% | 5mL | 5 mL | 5 mL |
Agua destilada | 40 mL | 40 mL | 40 mL |
Solución de DNP 80 mM | -- | 0,2 mL | -- |
Solución de azida de sodio 800 mM | -- | -- | 0,5 mL |
En el vaso 1 se preparó la solución control que solo consistió en la solución de levadura con agua;en el vaso 2 se hizo lo mismo que en vaso 1 pero se agregó azida, y para el vaso 3 se adicionó DNP.
[pic 2][pic 3][pic 4]
Figura 2. Preparaciones a partir de la solución al 20% de levadura.
Después de ello se hizo uso de un pH-metro para realizardurante dos intervalos de tiempo un seguimiento al cambio de pH a cada una de estas preparaciones (ver tabla 2).
Tabla 2. Primeros resultados de pH
Tiempo | VASO | ||
1 Control | 2 DNP | 3 Azida | |
pH a los 0 minutos | 5,89 | 5,83 | 6,00 |
pH después de 5 minutos | 5,84 | 5,75 | 5,92 |
pH después de 10 minutos | 5,78 | 5,75 | 5,93 |
Para terminar, se tomaron las mismas soluciones anteriores y se adicionó una solución de glucosa al 10%, y después de agitar se empezó a hacer un seguimiento de pH cada 10 minutos durante 40 minutos (ver tabla 3).
Tabla 3. Resultados de pH con adición de glucosa al 10%
Tiempo después de la preparación | VASO | ||
1 Control | 2 DNP | 3 Azida | |
pH a los 5 minutos | 5,66 | 5,68 | 5,86 |
pH después de 10 minutos | 5,53 | 5,63 | 5,79 |
pH después de 20 minutos | 5,41 | 5,60 | 5,76 |
pH después de 30 minutos | 5,35 | 5,52 | 5,66 |
pH después de 40 minutos | 5,23 | 5,46 | 5,66 |
Por último, se realizó una gráfica donde se puede apreciar el cambio en el pH de cada una de las soluciones, así se puede hacer una comparación entre ellas, y concluir acerca de cada uno de sus efectos (ver grafica 1).
[pic 5]
Grafica 1. Comparación del cambio en pH en levaduras con glucosa al 10%, en presencia de un desacoplante (DNP) y un inhibidor (azida), a partir de una muestra control.
- ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para el vaso 1 del control y el vaso 2 con DNP, se observó un bajón en el pH desde el inicio de la prueba, donde tuvieron un pH muy similar (5.66-5.68); a diferencia del vaso 3 con azida, en el cual el cambio de pH fue muy pequeño. Sin embargo, para el vaso 2, los resultados de pH no fueron tan bajos como en el vaso 1 del control. A pesar de esta diferencia de pH que se encontró al comparar con el vaso control, esta variación que se observó fue muy pequeña (ver Grafica 1).
El DNP (figura 3) tiene un pKa de 4.11 [1], por tanto se encuentra disociado a pH fisiológico (7.35-7.45), por lo cual al entrar a la mitocondria y encontrarse en medio de un pH mucho más acido, por el gradiente de protones generado durante el transporte de electrones, este se protona. El DNP protonado se vuelve permeable a la membrana interna de la mitocondria, lo cual facilita la entrada de protones hacia la matriz sin que estos lleguen a generar la fuerza protón-motriz necesaria para sintetizar ATP. [pic 6]
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