Oxidaciones Biologicas

1) ¿En qué sitio de la célula, ocurre la cadena respiratoria?

La Cadena Respiratoria o transportadora de electrones se realiza en los OXISOMAS o Partículas F1o de Racker, que se encuentran localizadas en la cresta interna de las Mitocondrias. En esta última etapa de la Respiración celular, las Coenzimas reducidas transfieren los electrones y protones a una cadena de sustancias transportadoras ubicadas en los Oxisomas de las Mitocondrias, que en última instancia lo ceden al O2.

2) ¿Cuáles son las moléculas proveedoras de electrones?

La cadena transportadora consiste de una serie de transportadores que actúan secuencialmente y que están unidos a la membrana interna. Los transportadores son proteínas integrales de membrana con grupos prostéticos capaces de aceptar y/o donar 1 o 2 electrones.

Los transportadores realizan 3 tipos de transferencias en todo éste proceso:

1. Transferencia directa de electrones (asociada a metales)

2. Transferencia de átomo de hidrógeno → H+ + e-

3. Transferencia de ión hidruro → H- (H+ + 2e-)

Existen 5 tipos de moléculas transportadoras de electrones en éste proceso:

1. NAD+ y NADP+

2. Flavoproteínas

3. Ubiquinona

4. Proteínas Ferro-sulfuradas

5. Citocromos

“ATP y ADP son moléculas proveedoras de energía, y se utilizan cuando se rompen los enlaces entre fosfatos de su estructura. Dicha energía es utilizada por las enzimas para realizar ciertas reacciones que se requieren mucha energía. En resumen, acarrean energía en los enlaces entre fosfatos.

NAD, NADP y FAD son moléculas acarreadoras de electrones. Dichos electrones son donados a proteínas para que éstas cumplan funciones que requieren energía para ello. En resumen, acarrean energía en la transferencia de electrones.”

3) ¿Cuáles son los intermediarios del proceso de transporte de electrones?

El glicerol fosfato transportador es un mecanismo de secundaria para el transporte de electrones de mitocondrial NADH citosólico a los transportistas de la fosforilación oxidativa itinerario. El principal electrones NADH citoplásmico lanzadera es la transportador malato-aspartato. Dos son enzimas que participan en este servicio. Una de ellas es la versión de la citosólico enzima glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (siglas en Inglés: GPD1) que tiene como un sustrato, NADH. La segunda es la forma de la mitocondria la enzima (siglas en Inglés: GPD2) que tiene como uno de sus sustratos, FAD+. La neto resultado es que hay una conversión continua de la glicolíticas intermedios, DHAP y glicerol-3-fosfato, con la consiguiente transferencia de los electrones de la reducción de NADH citosólico a la mitocondria oxida FAD+. Dado que los electrones mitocondrial de las FADH2 pienso en la vía de fosforilación oxidativa en la coenzima Q (a diferencia de NADH-ubiquinona oxidorreductasa [compleja I]) sólo 2 moles de ATP se generarán a partir de la glicólisis. GAPDH es gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.

4) ¿Cuáles son los participantes del proceso de fosforilación oxidativa?

La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosina trifosfato (ATP). Se le llama así para distinguirla de otras rutas que producen ATP con menor rendimiento, llamadas "a nivel de sustrato". Se calcula que hasta el 90% de la energía celular en forma de ATP es producida de esta forma.

Consta de dos etapas: en la primera, la energía libre generada mediante reacciones químicas redox en varios complejos multiproteicos -conocidos en su conjunto como cadena de transporte de electrones- se emplea para producir, por diversos procedimientos como bombeo, ciclos quinona/quinol o bucles redox, un gradiente electroquímico de protones a través de una membrana asociada en un proceso llamado quimiosmosis. La cadena respiratoria está formada por tres complejos de proteínas principales (complejo I, III, IV), y varios complejos "auxiliares", utilizando una variedad de donantes y aceptores de electrones. Los tres complejos se asocian en supercomplejos para canalizar las moléculas transportadoras de electrones, la coenzima Q y el citocromo c, haciendo más eficiente el proceso.

La energía potencial de ese gradiente, llamada fuerza protón-motriz, se libera cuando se translocan los protones a través de un canal pasivo, la enzima ATP sintasa, y se utiliza en la adición de un grupo fosfato a una molécula de ADP para almacenar parte de esa energía potencial en los enlaces anhidro "de alta energía" de la molécula de ATP mediante un mecanismo en el que interviene la rotación de una parte de la enzima a medida que fluyen los protones a través de ella. En vertebrados, y posiblemente en todo el reino animal, se genera un ATP por cada 2,7 protones translocados. Algunos organismos tienen ATPasas con un rendimiento menor.

Existen también proteínas desacopladoras que permiten controlar el flujo de protones y generar calor desacoplando ambas fases de la fosforilación oxidativa.

Aunque las diversas formas de vida utilizan una gran variedad de nutrientes, casi todas realizan la fosforilación oxidativa para producir ATP, la molécula que provee de energía al metabolismo. Esta ruta es tan ubicua debido a que es una forma altamente eficaz de liberación de energía, en comparación con los procesos alternativos de fermentación, como la glucólisis anaeróbica.

Pese a que la fosforilación oxidativa es una parte vital del metabolismo, produce una pequeña proporción de especies reactivas del oxígeno tales como superóxido y peróxido de hidrógeno, lo que lleva a la propagación de radicales libres, provocando daño celular, contribuyendo a enfermedades y, posiblemente, al envejecimiento. Sin embargo, los radicales tienen un importante papel en la señalización celular, y posiblemente en la formación de enlaces disulfuro de las propias proteínas de la membrana interna mitocondrial. Las enzimas que llevan a cabo esta ruta metabólica son blanco de muchas drogas y productos tóxicos que inhiben su actividad.

5) ¿Cuáles son los productos finales de la cadena respiratoria?

La cadena de transporte de electrones es una serie de mecanismos de electrones que se encuentran en la membrana plasmática de bacterias, en la membrana interna

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