Fabricación ATP

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ATP

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Como fabrican ATP las clulas

Como fabrican ATP las clulasArvizu Karla MayteConcha Mora Lindsay Cruz Sanchez Luis FernandoIbaez Herrera Rosalba AlejandraOtero Carmona Rebeca Montserrat

FACULTAD DE MEDICINABioquimica y Biologia MolecularGrupo 1118Yolanda Saldaa Balmori

El ATP (adenosin trifosfato), es el fluido energtico ms importante de la clula.

Existen varios procesos para fabricar ATP

Peter Mitchell propuso la TEORA QUIMIOSMOTICA, en esta teora, el componente ms importante es la membrana

Transferencia de electronesSntesis de ATPFOSFORILACIN OXIDATIVA

FOSFORILACIN FOTOSINTTICA

Fosforilacin oxidativaEl hidrogeno es extrado a partir de los carbohidratos mediante el ciclo de acido ctrico.Los tomos de hidrogeno son liberados a la molcula NAD+Posteriormente el NAD+ es reducido NADH.Cada par de electrones transferidos del NADH al oxigeno dan salida a 6 protones.A lo largo de la cadena los electrones pueden ser transportados de manera individual o en parejas (por transferidores)El NADH cede 2 electrones y un protn al grupo transferidor FMN por lo que se oxida y regresa a NAD+.Mientras que el FMN adems capta un protn adicional y queda reducido FMNH2 El FMNH2 transfiere lo 2H desde la superficie interior hasta la exterior de la membrana.All los tomos son ionizados y los protones liberados al medio extramitocondrial.Al ser liberados los protones, los electrones son transferidos a otras protenas denominadas FeS.Tras ceder 2 electrones y 2 protones el FMNH2 retorna a FMN.FeS ceden el par de electrones a una molcula denominada ubiquinona o coenzima Q

Ubiquinona: es una molcula cclica que contiene dos tomos de oxigeno y posee 3 estados de oxidacin posible.Estado de mxima oxidacin (quinona), ambos oxgenos estn unidos al anillo por dobles enlaces.

Semiquinona (QH*): Uniendo un tomo de hidrogeno a uno de los oxgenos.Hidroquinona (QH2): Ambos oxgenos estn unidos a tomos de hidrogeno.En el ciclo Q, 2 molculas de ubiquinona captan respectivamente un electrn procedente de las FeS y protones del medio interno para formar 2 molculas QH*Dos electrones mas son suministrados por otra protena, el citocromo b.Al captar dos protones mas del medio intramitocondrial se forman dos molculas de QH2 La ubiquinona es soluble en la matriz lipdica de la membrana, por esto es mvil.Posteriormente las dos molculas de QH2 atraviesan la membrana interna de la mitocondria, en donde toman 4H.Una vez en el exterior ceden un electrn a la protena citocromo C1, y liberan un protn fuera de la mitocondria. De esta manera regresan al estado QH*, el ciclo se completa cuando retornan a la forma mxima de oxidacin (quinona). Cada una cede su protn restante al medio externo y transfiere el electrn asociado al citocromo b. De tal manera que se han transferido ya 6 protones a travs de la membrana externa de la mitocondria. Dos electrones fueron donados al citocromoC1 y otros dos al citocromo b.Son transferidos del citocromo C1 al citocromo C, luego pasan al citocromo a, atravesando por ltima vez la membrana llegan al citocromo a3 , finalmente este citocromo es oxidado por oxigeno molecular.Dos electrones son cedidos a un tomo de oxgeno y dos protones son captados en el medio interno de la mitocondria con lo que se forma H2O.

Cadena respiratoria de bacteria Escherichia ColiPor cada par de electrones que atraviesan la cadena respiratoria, solo salen de la clula bacteriana cuatro protones.Los electrones son suministrados a la cadena respiratoria por el NADH y son cedidos al grupo FAD que transporta 2 hidrgenos al exterior de la membrana.Los electrones son transferidos a ferroprotenas sulfuradas.Segundo transferidor de Hidrgeno: urbiquinona. Los 2 electrones son cedidos a una molcula de quinona formando hidroquinona liberar 2 protones en el exterior trasferir 2 e a dos molculas de citocromo b electrones regresan por medio del citrocomo b y citocromo o EN RESUMENEl par de electrones cruza la membrana dos veces en cada direccin y transporta al exterior cuatro protones.En los cloroplastos la cadena empieza en el agua y termina de manera fosforilada del NAD+ o NADP+.

CLOROPLASTOS Protones transportados al interior a travs de membrana interna, para esto se requiere una energa libre de estado inicial.Cada fotn absorbido lleva un electrn a travs de la membrana interna.1er fotn: complejo antena. La energa de excitacin se comunica con el complejo y con P-680 = transferencia de un electrn a un aceptor de electrones.Las 2 molculas oxidadas de P-680 son reducidas por dos electrones con ayuda de una enzima con manganeso: el oxgeno se libera y sale del cloroplasto y los 2 protones pasan a la solucin en el interior de la membrana interna.Los 2 electrones que atraviesan la membrana procedentes de P-680 son captados en el exterior por plastoquinona (PQ).Los 2 electrones con 2 protones extrados de la solucinr educen la PQ a PQH2+ que libera los protones al interior y transfiere los electrones al citocromo f.Siguiente transferidos de electrones en la cadena: plastocianina lleva 2 electrones al segundo sistema fotoqumicamente activo.Molcula de clorofila excitada electrones trasladados a sup. externa donde son aceptados un una ferroprotena sulfurada.De ferroprotena a ferredoxina electrones a FAD = FADH2+NADP+ toma los electrones y un protn del FAH2+ y forma NADPH.Cuando se completa el paso de 2 electrones por la cadena, 2 protones quedan fuera de la membrana y 4 en el interior.H.T Witt y sus colegas probaron que hay un potencial elctrico a travs de la membrana interna del cloroplasto en menos de 10^-8 segundos despus de una iluminacin.Gradiente de protones almacenamiento de energa libre. Tiene 2 componentes:Diferencia de concentracin o actividad qumica de los protones a ambos lados de la membrana. 2) La carga elctrica transportada por los protones.Energa total de gradiente= componente de concentracin + componente elctrico un protn es expulsado y experimenta una fuerza que lo introduce de nuevo.El botn designado por F1 es una protena soluble compuesta por 5 tipos de subunidades..El sistema completo de enzimas se llama complejo D1-F0. Por cada dos protones que penetran por entre el complejo, una molcula de ADP se combina con fosfato inorgnico formando ATP. La reaccin es reversible. El complejo controla la velocidad de la reaccin.En las enzimas el sistema enzimtico se denomina complejo CF1-CF0; los protones fluyen hacia afuera por el complejo y el ATP se forma en el espacio que queda entre las membranas interna y externa del cloroplasto. Este complejo requiere 3 protones por cada ATP sintetizado. De las 5 subunidades, solo se necesitan 3 para que se disocie el ATP. La menor de las subunidades es un inhibidor de la actividad cataltica que evita que la reaccin prosiga cuando el gradiente de protones es muy pequeo. La extraccin de F1 hace a la membrana muy permeable a los protones. El F0 acta como un canal en el que los protones atraviesan la membrana hasta F1.

O2+2e-+2H=H2O

En el proceso cataltico propuesto por Mitchell, un grupo de fosfato se une al enzima en el locus activo, dos protones impulsados por el canal mediante el potencial de membrana y el gradiente de pH atacan a uno de los oxgenos del fosfato provocando su prdida para formar una molcula de agua; el enlace fosfrico creado transforma el grupo fosfato en una especia altamente reaccionante que se puede en lazar directamente al ADP.

MitocondriaCloroplastoDinitrofenol

IONOFOROSESTEQUIOMETRIA