¡Descarga Transporte mitocondrial y más Resúmenes en PDF de Bioquímica solo en Docsity!
MECANSMOS DE TRANSPORTE A TRÁVES DE LA MEMBRANA
LANZADERAS DE HIDROGENO
Las moléculas de NAD +^ y NADH no pueden atravesar la membrana mitocondrial interna, que es una barrera selectiva. Por ello el NADH generado durante la glicolisis y por otras deshidrogenasas citosólicas no puede atravesar dicha membrana para llegar a la matriz mitocondrial y dar su par de electrones al complejo I de la cadena transportadora. Para poder transferir ese " poder reductor " generado en el citosol hasta la cadena transportadora de electrones existen en las células de mamífero dos sistemas de lanzadera de solutos que permiten la transferencia de pares de electrones y protones (pares de átomos de hidrógeno) bien directamente hasta la cadena transportadora, bien hasta la matriz mitocondrial.
Lanzadera de glicerol-fosfato (dihidroxiacetona-fosfato)
Resumen: NADH citoplasma^ → FADH 2 citoplasma^ → QH 2 membrana^ → complejo III
No hay movimiento neto de metabolitos, sólo de electrones (equivalentes de reducción). Rendimiento energético posterior: 1,5 mol ATP / mol NADH Especialmente relevante en cerebro y en el musculo esquelético En el citoplasma, el NADH + H + reduce al fosfato de Dihidroxiacetona, formando Glicerol- 3 - P. En la mitocondria, se oxida el Glicerol- 3 - P regenerando fosfato de Dihidroxiacetona. Se reduce el FAD+ intramitocondrial, formando FADH2 el cual lleva los equivalentes reductores a la “puerta lateral” de la Cadena Respiratoria, dando origen a 2 moléculas de ATP. Glicerofosfato, lado extra mitocondrial. La enzima depende de NAD Repone el NAD oxidado necesario para mantener la función de la Glucólisis.
Glicerofosfato, lado intramitocondrial
La enzima depende de FAD Los 2 equivalentes reductores llevados a la cadena respiratoria producen 2 moléculas de ATP
Lanzadera de malato y aspartato
Resumen: NADH citoplasma^ → NADH mitocondria^ → complejo I
Rendimiento energético posterior: 2,5 mol ATP / mol NADH Especialmente relevante en hígado, corazón, riñón. No hay movimiento neto de metabolitos, sólo de electrones (equivalentes de reducción). Esta lanzadera es reversible, puede operar en ambos sentidos. Un elemento clave es que no hay ningún transportador para el oxalacetato a través de la membrana mitocondrial. La dirección en que opera la lanzadera depende del estado metabólico de la célula. Debido a que el oxalacetato no puede atravesar la membrana mitocondrial, se requieren deshidrogenasas y transaminasas que funcionan en forma inversa y complementaria en ambos lados de la membrana mitocondrial, garantizando un proceso cíclico. Permite la formación de 3 ATP por cada par de hidrógenos llevados a la Cadena Respiratoria. Se reduce el oxalacetato formando malato y reponiendo NAD. El MALATO entra a la mitocondria a cambio de que salga alfa- cetoglutarato. Se repone Oxalacetato Transaminando al alfa-ceto-glutarato con Aspartato. El Glutamato resultante, entra a la mitocondria a cambio de que salga aspartato. v El malato se oxida regenerando oxalacetato. Se reduce el NAD llevando los “H” a la Cadena Respiratoria El aspartato, producto de la transaminación, de nuevo lleva al exterior los carbonos del Oxalacetato para completar el ciclo.
Antes de entrar en la mitocondria, puede convertirse en lactato, mediante una reacción anaerobia (en ausencia o bajo aporte de oxígeno) de bajo rendimiento en la producción de energía, cuando la vía principal está interferida. También puede convertirse en el aminoácido alanina. Dentro de la mitocondria, puede transformarse, mediante la piruvato deshidrogenasa (PDH), en acetil- coenzima A (acetil-CoA), punto de entrada del ciclo de Krebs. Además, mediante la piruvato carboxilasa, puede transformarse en oxalacetato, lo que constituye el primer paso de la neoglucogénesis. El que se produzca una u otra de estas reacciones depende básicamente de las necesidades energéticas del organismo y del aporte de oxígeno para la producción de ATP. 1 - El producto final de la glucolisis son: 2 moléculas de piruvato 2 moléculas de ATP 4.En las condiciones anaerobias se regenera NAD+ proceso denominado fermentación ETANOL FERMENTACION ALCOHOLICA FERMENTACION HOMOLÁCTICA LACTATO 3.En condiciones aerobias se convierte en Acetil-CoA
- Participa en la biosíntesis de aminoácidos FERMENTACION Valina Leucina isoleucina
Ácidos grasos Lanzadera de carnitina
La carnitina entra en la célula a través de la membrana plasmática mediante un transportador de carnitina (CT). La enzima carnitina palmitoil transferasa I (CPT-I) transforma los ácidos grasos de cadena larga activados (LC-AcilCoA) en acilcarnitinas (LC-Acilcarnitina). Éstas son transportadas a través de la membrana mitocondrial interna mediante la carnitina acilcarnitina traslocasa (CACT). La carnitina palmitoil transferasa II (CPT-II) situada en la membrana mitocondrial interna, transforma las acilcarnitinas en acil-CoA y libera la carnitina, que sale de la mitocondria mediante la translocasa. Los ácidos grasos de cadena media y corta no precisan del sistema de transporte de la carnitina, pasando directamente a la mitocondria. Es Necesaria para introducir a la mitocondria los ácidos grasos de cadena media o larga, que luego se degradarán mediante beta-oxidación una vez en la matriz mitocondrial.
Resumen: acil-CoA cit^ → acil-CoA mt
REACCIÓN
acil-CoA + carnitina acil-carnitina + CoA catalizada en ambos sentidos respectivamente por las carnitina palmitoiltransferasas I y II (llamadas también carnitina aciltransferasas I y II), en citosol y en la matriz mitocondrial
La lanzadera de carnitina consta de 3 enzimas: Una traslocasa Dos carnitina acil transferasas
