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SISTEMA TRANSPORTADOR
DE ELECTRONES
Por: Ángela Victoria Hernández.
Luis Manrique.
¿Qué es?
Uno de los sistemas celulares
más importantes.
Se encuentran en:
Membrana plasmática de bacterias.
Procariotas y eucariotas.
Membrana interna mitocondrial.
Membranas tilacoides.
¿Qué hace?
Produce energía para la formación de un gradiente
electroquímico.
Se utiliza para realizar, posteriormente un trabajo mecánico.
La mayoría de los casos la
generación de grandes
cantidades de ATP se realiza
a través de cadenas de
transportes de electrones.
Pueden ser:
• La rotación de
un flagelo
bacteriano.
• Síntesis de ATP.
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+ + e3.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
TRANSPORTE MITOCONDRIAL
• Complejo l o NADH
deshidrogenasa.
• Complejo ll o succinato
deshidrogenasa.
• Complejo lll o citocromo bc1.
• Complejo lV o citocromo
oxidasa.
Complejo l o NADH deshidrogenasa.
Complejo ll o succinato
deshidrogenasa.
Complejo lll o citocromo bc1.
Complejo lV o citocromo oxidasa.
+
NAD
y
+
NADP
Son carriers electrónicos solubles que
pueden acoplarse reversiblemente a
las deshidrogenasas, y que son
incapaces de atravesar la membrana
interna mitocondrial, pero son capaces
de aportar sus electrones a la cadena
transportadora de manera indirecta.
NADP+
NAD+
UBIQUINONA
También llamada coenzima Q. Es una
benzoquinona con una larga cadena
lateral isoprenoide.
Puede actuar como puente entre un
dador de 2 electrones y un aceptor de 1
electrón, además, puesto que Q es una
molécula pequeña e hidrofóbica, puede
difundir a través de la membrana
interna mitocondrial y actuar como una
lanzadera de equivalentes de reducción
entre otros transportadores menos
móviles.
CITOCROMOS
Son proteínas que
presentan un cofactor
Hemo (Fe3+).
El citocromo a y b son proteína
integrales de la membrana interna
de la mitocondria, mientras que el
citocromo c de las mitocondras es
soluble, y se asocia de forma
electrostática con la parte externa
de la membrana interna.
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_
Animations/sp_electron_transport.swf
COMPLEJO I
NADH DESHIDROGENASA:capta
dos electrones del NADH y los
transfiere
a
un
transportador liposoluble denom
inado ubiquinona (Q).
Produce ubiquinol QH2 que
difunde libre mente por la
membrana.
El Complejo I transloca cuatro
protones a través de membrana,
produciendo un gradiente de
protones.
1. El NADH es oxidado a NAD+, reduciendo
al FMN a FMNH2 en un único paso que
implica a dos electrones.
2. El siguiente transportador de electrones es
un centro Fe-S que sólo puede aceptar un
electrón y transferirlo a la ubiquinona
generando una forma reducida
denominada semiquinona.
3. Esta semiquinona vuelve a ser reducido con
el otro electrón que quedaba generando el
ubiquinol, QH2.
4. Durante este proceso, cuatro protones son
translocados a través de la membrana
interna mitocondrial, desde la matriz hacia
el espacio intermembrana.
COMPLEJO II
Succinato deshidrogenasa
no es una bomba de protones. Además es
la única
enzima
del ciclo
de
Krebs asociado a membrana. Antes de que
este complejo actúe el FADH2 se forma
durante la conversión de succinato en
fumarato en el ciclo del ácido cítrico. A
continuación
los
electrones
son
transferidos por medio de una serie de
centros FeS hacia Q. EL glicerol-3-fosfato y
el
acetil-CoA
también
transfieren
electrones a Q mediante vías diferentes
en que participan flavoproteínas.
Complejo citocromo bc1
obtiene dos electrones desde
QH2 y se los transfiere a dos
moléculas de citocromo c,
que es un transportador de
electrones hidrosoluble que
se encuentra en el espacio
intermembrana de la
mitocondria.
Al mismo tiempo, transloca
cuatro protones a través de la
membrana por los dos
electrones transportados
desde el ubiquinol.
COMPLEJO III
COMPLEJO IV
Citocromo c oxidasa
capta cuatro electrones de las
cuatro moléculas de citocromo c y
se transfieren al oxígeno (O2), para
producir dos moléculas de agua
(H2O).
Al mismo tiempo se translocan
cuatro protones al espacio
intermembrana, por los cuatro
electrones.
Además
"desaparecen" de la matriz 2
protones que forman parte del
H2O.
Fosforilación oxidativa
La fosforilación oxidativa es el proceso por el cual el gradiente de H+ al
transferir electrones en la cadena de transporte de electrones, se aprovecha
para producir ATP.
ocurre gracias a la ATPasa mitocondrial. Son 2 procesos independientes que se
hacen juntos. El espacio intermembranal es un punto más ácido de PH (con 10
e-más) que el interior.
la ATPasa, con un gradiente de electrones diferente, la ATPasa sintetiza ATP.
El bombeo de H+ alimenta la síntesis de ATP porque son reacciones acopladas.
El bombeo de H+ ocurre por la variación de potencial redox en la cadena de
transporte de electrones es suficientemente grande para transformar energía
que puede dar ATP. No se puede fabricar ATP si el salto energético inicial no es
suficientemente grande. En la cadena de transporte de electrones se producen
saltos de electrones con suficiente nivel energético.
Hay relación entre la cantidad de Fosfato que se consume y el consumo de
cierto O2.