Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa
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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal de la porción F1 de la ATP sintasa?

  • Regular el paso de electrones
  • Estabilizar la ATP sintasa en la membrana
  • Facilitar el retorno de protones
  • Catalizar la formación de ATP (correct)

    • ¿Qué ocurre cuando los protones regresan a la matriz mitocondrial a través de la porción F0?

  • Impulsan la síntesis de ATP (correct)
  • Aumentan el pH de la matriz
  • Generan un gradiente de protones
  • Descomponen el ATP

    • ¿Qué subunidad inmoviliza la porción F1 a través de la subunidad δ?

  • Subunidad a
  • Subunidad c
  • Subunidad b2 (correct)
  • Subunidad β

    • En el modelo de catálisis rotacional, ¿cuál es el estado 'L'?

    <p>Unido a ADP y Pi</p> Signup and view all the answers

    El anillo c de la porción F0 gira como resultado de qué fenómeno?

    <p>El paso de protones</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la interacción entre las subunidades γ y ɛ?

    <p>Transmiten el movimiento de F0 hacia F1</p> Signup and view all the answers

    La síntesis de ATP ocurre mediante la condensación de qué compuestos?

    <p>ADP y Pi</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel tiene la subunidad β en la síntesis de ATP?

    <p>Fijar nucleótidos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la proteína desacoplante UCP1 en las mitocondrias?

    <p>Disipar el gradiente de protones en calor</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes compuestos es un inhibidor del complejo I en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Rotenona</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de poder reductor se genera en el sistema lanzadera de malato-aspartato?

    <p>NADH+H+</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto del 2,4-dinitrofenol en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Disipa el gradiente electroquímico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene el Cianuro en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Inhibe el complejo IV</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando hay desacoplamiento en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Aumenta el gasto de O2</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes compuestos bloquea el canal F0 de ATP sintasa?

    <p>Venturicidina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de que el poder reductor en el sistema lanzadera Glicerol 3P llegue en forma de FADH2?

    <p>Se producen menos ATP que con NADH+H+</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la cadena de transporte de electrones?

    <p>Transferir electrones y acoplar la síntesis de ATP</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los cofactores en el contexto de la cadena de transporte de electrones?

    <p>Metales y coenzimas necesarios para la función de las proteínas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica define a las proteínas desacoplantes en la mitocondria?

    <p>Disipan el gradiente de protones sin generar ATP</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel desempeña la ubiquinona en la cadena de transporte de electrones?

    <p>Es un transportador de electrones móvil</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes complejos es responsable de recibir electrones de NADH?

    <p>Complejo I</p> Signup and view all the answers

    El potencial de reducción en la cadena de transporte de electrones se refiere a:

    <p>La tendencia de las moléculas a aceptar electrones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representan las subunidades de la cadena de transporte de electrones?

    <p>Proteínas que facilitan el tránsito de electrones</p> Signup and view all the answers

    La teoría quimiostática en la fosforilación oxidativa se basa en:

    <p>La creación de un gradiente de protones a través de la membrana interna</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué subunidades conforman la parte F1 de la ATP sintasa?

    <p>α, β, γ, δ, ε</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel de la subunidad β en la ATP sintasa?

    <p>Catalizar la formación de ATP</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué induce el giro del anillo c en la porción F0?

    <p>El paso de protones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en el estado 'O' del modelo de catálisis rotacional?

    <p>ATP es liberado</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se considera la síntesis de ATP en relación con la energía?

    <p>Un proceso activo en su formación y liberación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la estructura principal que conecta las porciones F0 y F1?

    <p>Un tallo central formado por proteínas γ y ε</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se alternan los estados de los centros de fijación de nucleótidos en la subunidad β?

    <p>Cada 120° de rotación de la subunidad γ</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de los dímeros αβ durante la síntesis de ATP?

    <p>Catalizar la reacción de ADP y Pi</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal propósito de la cadena de transporte de electrones?

    <p>Transferir electrones y generar un gradiente de protones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un cofactor en el contexto de la cadena de transporte de electrones?

    <p>Un ion metal que ayuda en la transferencia de electrones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tiene la ATP sintasa en el proceso de fosforilación oxidativa?

    <p>Síntesis de ATP utilizando el gradiente de protones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede durante la oxidación en la cadena de transporte de electrones?

    <p>Se reduce el daño celular mediante la producción de ATP</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes es un componente móvil en la cadena de transporte de electrones?

    <p>Ubiquinona</p> Signup and view all the answers

    El potencial de reducción se relaciona principalmente con:

    <p>La transferencia de electrones entre moléculas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel desempeñan los citocromos en la cadena de transporte de electrones?

    <p>Son proteínas que facilitan la transferencia de electrones a través de un grupo prostético hemo</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un efecto de la desacoplamiento en la cadena de transporte de electrones?

    <p>Disminución de la eficiencia energética</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el sistema lanzadera de Glicerol 3P es correcta?

    <p>El poder reductor se incorpora a la ubiquinona como FADH2.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal efecto de las proteínas desacoplantes en la mitocondria?

    <p>Disipar el gradiente de protones y generar calor.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué características definen a los agentes desacoplantes en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Libera H+ en la matriz y estimulan el gasto de O2.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes compuestos es un inhibidor del complejo III en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Antimicina A</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la Oligomicina en la cadena de transporte electrónico?

    <p>Inhibe el canal F0 de la ATP sintasa.</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de la cadena de transporte de electrones, el Cianuro actúa como:

    <p>Un inhibidor del complejo IV.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por termogénesis en el contexto del tejido adiposo pardo?

    <p>Liberación de calor debido a la actividad de proteínas desacoplantes.</p> Signup and view all the answers

    El poder reductor en el sistema lanzadera de malato-aspartato se presenta en forma de:

    <p>NADH+H+.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa

    • La cadena de transporte de electrones (CTE) es un proceso metabólico que ocurre en las mitocondrias y es la principal fuente de energía celular.
    • La CTE utiliza la energía liberada por la oxidación de moléculas combustibles para generar un gradiente de protones a través de la membrana interna mitocondrial.
    • Este gradiente se utiliza luego para impulsar la síntesis de ATP, la principal molécula de energía de la célula, en una proceso conocido como fosforilación oxidativa.

    Mitocondria

    • Las mitocondrias son orgánulos celulares que se consideran las "centrales energéticas" de la célula.
    • Poseen una membrana interna y externa que delimitan dos compartimentos: la matriz mitocondrial y el espacio intermembrana.

    Componentes de la CTE

    • La CTE está compuesta por cuatro complejos proteicos (I-IV), cada uno con diferentes características y funciones:
      • Complejo I (NADH deshidrogenasa): Oxida el NADH y transfiere los electrones a la ubiquinona.
      • Complejo II (Succinato deshidrogenasa): Oxida el FADH2 y transfiere los electrones a la ubiquinona.
      • Complejo III (Citocromo bc1): Transfiere los electrones desde la ubiquinona al citocromo c.
      • Complejo IV (Citocromo c oxidasa): Transfiere los electrones desde el citocromo c al oxígeno molecular, produciendo agua.

    Cofactores de la CTE

    • Los cofactores de la CTE son moléculas esenciales para el funcionamiento de los complejos:
      • Metálicos: Hierro, cobre.
      • Coenzimas: NAD+, FAD.
      • Libres: Ubiquinona (Coenzima Q).
      • Grupos prostéticos: Citocromos.

    ATP sintasa

    • La ATP sintasa es un complejo proteico que se encuentra en la membrana interna mitocondrial y que utiliza la energía del gradiente de protones para sintetizar ATP.
    • Se compone de dos subunidades principales:
      • Subunidad F0: Ubicada en la membrana interna mitocondrial y forma un canal por donde pasan los protones.
      • Subunidad F1: Ubicada en la matriz mitocondrial, es responsable de la síntesis de ATP.

    Sistemas de transporte en la membrana interna mitocondrial

    • Sistemas lanzadera: Permiten el transporte de electrones producidos en el citoplasma hacia la CTE en la mitocondria:
      • Lanzadera del glicerol 3-fosfato: Transporta equivalentes de reducción desde el citosol a la mitocondria en forma de FADH2.
      • Lanzadera del malato-aspartato: Transporta equivalentes de reducción desde el citosol a la mitocondria en forma de NADH+H+.

    Proteínas desacoplantes

    • Las proteínas desacoplantes son proteínas que se encuentran en la membrana interna mitocondrial y que disipan el gradiente de protones sin producir ATP.
    • UCP1 (termogenina): Es una proteína desacoplante presente en el tejido adiposo pardo y que juega un papel en la termogénesis.

    Inhibidores y sustratos artificiales

    • Los inhibidores de la CTE bloquean el flujo electrónico normal a través de los complejos:
      • Rotenona, Amital: Inhiben el complejo I.
      • Antimicina A: Inhibe el complejo III.
      • Cianuro, azida, monóxido de carbono: Inhiben el complejo IV.
    • Los agentes desacoplantes disipan el gradiente de protones, impidiendo la síntesis de ATP:
      • 2,4-dinitrofenol, dicumarol.
    • Los inhibidores de la ATP sintasa bloquean el flujo de protones a través del canal F0:
      • Oligomicina, venturicidina.

    La cadena de transporte de electrones (CTE) y la fosforilación oxidativa

    • La CTE es un proceso metabólico que ocurre en las mitocondrias y es fundamental para la producción de ATP, la principal fuente de energía de las células.
    • La CTE se lleva a cabo en la membrana interna mitocondrial y cuenta con cuatro complejos proteicos que participan en el transporte de electrones, desde donadores de electrones como el NADH y el FADH2, hasta el aceptor final, el oxígeno.
    • Complejo I (NADH deshidrogenasa): Cataliza la transferencia de electrones desde el NADH a la ubiquinona (Q), bombeando protones al espacio intermembrana.
    • Complejo II (Succinato deshidrogenasa): Cataliza la transferencia de electrones desde el FADH2 a la ubiquinona (Q). No bombea protones.
    • Complejo III (Citocromo bc1): Recibe electrones de la ubiquinona y los transfiere al Citocromo c, bombeando protones al espacio intermembrana.
    • Complejo IV (Citocromo oxidasa): Recibe electrones del Citocromo c y los transfiere al oxígeno, creando agua. Se bombean protones al espacio intermembrana en este proceso.
    • La ubiquinona y el citocromo c son moléculas móviles que transportan electrones entre los complejos.
    • La fosforilación oxidativa es el proceso mediante el cual la energía liberada durante la CTE se utiliza para fosforilar el ADP y generar ATP.

    La ATP sintasa

    • La ATP sintasa es una enzima que se encuentra en la membrana interna mitocondrial y cataliza la síntesis de ATP.
    • La ATP sintasa tiene dos subunidades principales: F0 y F1.
    • La subunidad F0 es una proteína transmembrana que forma un canal a través del cual los protones regresan a la matriz mitocondrial, impulsando la rotación de un eje central compuesto por las subunidades  y .
    • La subunidad F1 es una proteína periférica de membrana que se proyecta hacia la matriz mitocondrial y contiene tres dímeros   + γ, δ, ɛ.
    • Los dímeros   catalizan la formación de ATP y la subunidad  es donde se unen los nucleótidos.
    • La rotación del eje central en F0 induce cambios conformacionales en los dímeros  de F1 que se asocian con la formación y liberación de ATP.

    Sistemas lanzadera

    • Algunos sistemas de transporte de electrones llamados sistemas lanzadera permiten que el poder reductor del NADH citosólico llegue a la mitocondria para ser utilizado en la CTE.
    • Lanzadera glicerol 3-fosfato: El poder reductor llega a la mitocondria en forma de FADH2, por lo que se obtiene un menor número de ATPs por molécula de NADH.
    • Lanzadera malato-aspartato: El poder reductor llega a la mitocondria en forma de NADH+H+, por lo que se obtiene un mayor número de ATPs por molécula de NADH.

    Proteínas desacoplantes

    • Las proteínas desacoplantes son proteínas que se encuentran en la membrana interna mitocondrial que pueden disipar el gradiente de protones creado por la CTE.
    • UCP1 (Termogenina): Encontrada en el tejido adiposo pardo, permite el flujo de protones de regreso a la matriz mitocondrial, desacoplando la CTE de la síntesis de ATP. La energía se libera como calor, lo que se conoce como termogénesis.
    • La actividad de las proteínas desacoplantes puede ser regulada por factores alostéricos, hormonales y de transcripcion.

    Inhibidores de la CTE y la ATP sintasa

    • Hay varios inhibidores que pueden afectar el proceso de la CTE y la fosforilación oxidativa:
      • Inhibidores del Complejo I: Rotenona (insecticida), Amital (barbitúricos)
      • Inhibidor del Complejo III: Antimicina A
      • Inhibidores del Complejo IV: Cianuro (CN-), azida (N3-), monóxido de carbono.
      • Agentes desacoplantes: 2,4-dinitrofenol, dicumarol. Estos liberan protones en la matriz mitocondrial, disipando el gradiente electroquímico. No se sintetiza ATP pero se estimula el consumo de oxígeno.
      • Inhibidores de la ATP sintasa: Oligomicina, venturicidina. Bloquean el canal F0 y el gradiente de pH no puede disiparse.

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    Este cuestionario se centra en la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa en las mitocondrias, procesos esenciales para la producción de energía en las células. Explora los componentes de la CTE y su función en la síntesis de ATP, así como la estructura y propósito de las mitocondrias.

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