Fosforilacion

1. 1. Teoría Quimiosmótica O 2 H 2 O e - H + Oxidación (cadena respiratoria) Fosforilación (ATP sintasa) H + ADP + P i ATP _ _ _ _ _ + + + + + Potencial redox (-n·F· D E’ ) Gradiente electroquímico de protones (F· Dy - 2.3·R·T· D pH) Potencial de fosforilación ( D G’ o + R·T·ln[ADP·P i /ATP])

2. 2. Estructura de la Mitocondria Membrana externa libremente permeable a moléculas pequeñas e iones Membrana interna impermeable a la mayoría de moléculas pequeñas e iones, incluido el H + Contiene: Cadena respiratoria ADP-ATP y P translocasas ATP sintasa Transportadores ciertos metabolitos Matriz Contiene: Piruvato deshidrogenasa Enzimas del ciclo de Krebs Enzimas de la beta-oxidación de ácidos grasos Enzimas de la oxidación de aminoácidos DNA, ribosomas intermedarios metabólicos solubles Crestas

3. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + UQ NADH NAD + Succinato Fumarato ½ O 2 H 2 O H + H + H + H + ADP ATP I II III IV Cit c matriz 3. Cadena Respiratoria Espacio intermembrana Membrana mitocondrial interna ATP sintasa & (¡Haz click en estos símbolos & para ver las estructuras moleculares!) & & & & &

4. 4. Cadena respiratoria y potencial redox Translocación de protones a través de la membrana Potencial Rédox (E’ o ) Q O 2 2H 2 O 4H + H + H + H + NADH -0.32 0.03 0.81 1.14 v -52.4 Kcal/mol D G’ o e - e - e - e - e - IV III II I

5. Hemo A Hemo C Citocromos a (600 nm) Citocromos b (560 nm) Citocromos c (550 nm) Hemo B Ferro-protoporfirina IX 5. Citocromos 300 400 500 600 100 50 g b a Longitud de onda (nm) Absorción relativa (%)

6. 6. C entros Fe-S Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Cys Fe 1 S o Cys 4 Fe 2 S 2 Cys 4 Fe 4 S 4 Cys 4

7. 7. Coenzima Q H + + e - H + + e - Ubiquinona (UQ) Radical semiquinona (UQH · ) Ubiquinona (UQH 2 ) &

8. (Complejo I) NADH + H + NAD + FMN UQ [4Fe-4S] [2Fe-2S] UQ UQH 2 4 H + Espacio intermembrana Matriz 8. NADH D eshidrogenasa

9. 9. Succinato D eshidrogenasa (Complejo II) NADH + H + NAD + UQ Espacio intermembrana Matriz II Succinato Fumarato FAD [FeS] [FeS] FAD ETFP FAD FAD FAD Acil-CoA Deshidrogenasa Glicerol 3–P Deshidrogenasa I

10. UQH 2 + Cit c(Fe 3+ ) + UQ ———> UQ · + UQ + Cit c(Fe 2+ ) + 2H + (citoplasma) UQH 2 + UQ · + Cit c(Fe 3+ ) + 2H + (matriz) ———> UQH 2 + UQ + Cit c(Fe 2+ ) + 2H + (citoplasma) UQH 2 + 2 Cit c(Fe 3+ ) + 2H + (matriz) ———> UQ + 2 Cit c(Fe 2+ ) + 4H + (citoplasma) CICLO Q 1 2 10. Ci tocromo bc 1 FeS Cit c 1 b 562 b 566 Cit c UQ H 2 UQ · UQ H · H + H + e - e - e - e - e - e - FeS Cit c 1 b 562 b 566 Cit c UQ H 2 UQ · UQ H · H + H + e - e - e - e - e - e - UQ UQ H 2 2H + 1 2 Haga click aquí & para ver una película del ciclo Q & ( Ubiquinona-citocromo c oxidorreductasa o Complejo III)

11. a a Espacio intermembrana Matriz 4 Citc Cu A Fe Fe Cu B 4H + 2H 2 O 4H + 4H + 4e - 4e - 4e - Hemo a Hemo a3 O 2 (Complejo IV) 11. Citocromo Oxidasa