Sesión 83-Metabolismo Energético, Fosforilación Oxidativa PDF

Universidad Autónoma de Guadalajara Decanato de Ciencias de la Salud FACULTAD DE MEDICINA MISIÓN Somos la Facultad de Medicina que forma médicos generales íntegros, con capacidades y competencias para enfrentar los retos de la salud personal y comunitaria, mediante la transmisión del conocimient...

Universidad Autónoma de Guadalajara Decanato de Ciencias de la Salud FACULTAD DE MEDICINA MISIÓN Somos la Facultad de Medicina que forma médicos generales íntegros, con capacidades y competencias para enfrentar los retos de la salud personal y comunitaria, mediante la transmisión del conocimiento, la generación de habilidades, la investigación y el fomento de los valores TRASCENDENTES, enfocados a la promoción de la salud, la prevención de las enfermedades, sus diagnostico oportuno y tratamiento adecuado, en el contexto nacional e internacional, en un ambiente de rendición de cuentas y participación social. VISIÓN Nuestros alumnos son reconocidos por su excelente calidad académica, su liderazgo y trabajo comprometido con la sociedad. A 100 años de su fundación nuestra Universidad es identificada por su aportación al Sector Salud Nacional e Internacional.  BASES CIENTÍFICAS DE LA MEDICINA Tema 8.16: Metabolismo energético-Fosforilación Oxidativa PREVALORACIÓN ¿Principal enzima de la Fosforilación oxidativa? Rendimiento energético del proceso. ¿Cómo puede alterarse la Fosforilación oxidativa? OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Realiza a nivel bioquímico el análisis estructural y funcional de los carbohidratos, lípidos, proteínas y moléculas energéEcas presentes en el organismo, para fundamentar el diagnósEco funcional y los procedimientos terapéuEcos.  Criterios de desempeño Metabolismo energético: Fosforilación Oxidativa: 1. Analizar la importancia bioquímico-clínica del mecanismo de fosforilación oxidativa en la síntesis de ATP (hipótesis quimiosmótica). 2. Definir las alteraciones que se producen con la presencia de inhibidores y desacopladores de la fosforilación oxidativa.  Introducción La fosforilación oxidativa es la culminación del metabolismo productor de energía en los organismos aeróbicos. La degradación de carbohidratos, lípidos y aminoácidos convergen en esta etapa final, en la que la energía de la oxidación impulsa la síntesis de ATP. En eucariotas, la fosforilación oxidativa tiene lugar en las mitocondrias. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2019). Lehninger Principios de bioquímica (7a ed.). OMEGA.  Importancia clínica Trastornos y enfermedades crónicas, como la diabetes, el cáncer, la obesidad y el envejecimiento presenta relaciones metabólicas con la desregulación de la fosforilación oxidativa a través de efectos sobre el sistema de transporte de electrones y la ATP sintasa. Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier.  ATP sintasa (ComplejoV) -Formada por dos complejos: F0: motor impulsado por protones. F1: actividad catalítica -Ciclo catalítico puede dividirse en tres fases: a) Se une el ADP + Pi b) Se sintetiza el ATP c) Se libera el ATP. En cada vuelta se producen 3 ATP Imagen y texto: Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier. Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. (Obra original publicada en 2012) ATP sintasa (ComplejoV) La energía del transporte de electrones se utiliza en una rotación de la subunidad Ɣ que cambia en forma cíclica la conformación de las subunidades ⍺ y β, promoviendo de esta manera la síntesis de ATP. Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. (Obra original publicada en 2012) Imagen: Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier. Balance energético Por cada par de 1 NADH+H protones que entra a transfiere 3 pares de la matriz mitocondrial protones= ATP se forma 1 ATP 1 FADH2 transfiere 2 pares de protones = 2 ATP Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. (Obra original publicada en 2012) Imagen: Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier.  Desacoplantes Transportan de nuevo los protones al interior de las mitocondrias e impiden que se forme el gradiente de protones Estimulan la respiración y la producción de calor, debido a que intentan restablecer el gradiente de protones oxidando más combustible y bombeando más protones a. 2,4-dinitrofenol (DNP) b. Pentaclorofenol c. P-cresol d. Oligomicina e. Proteínas desacoplantes: UCP: 1, 2, 3, 4 y 5; termogenina Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. (Obra original publicada en 2012) Imagen: Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier. Desacoplantes e inhibidores Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. (Obra original publicada en 2012) Imagen: Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier. POSTVALORACIÓN ¿Principal enzima de la Fosforilación oxidativa? ¿Cómo puede alterarse la Fosforilación oxidativa? Describa como se conecta este ciclo bioquímico con los revisados previamente.  Conclusión 1. El gradiente de protones se emplea para que la ATP sintasa produzca ATP por catálisis rotatoria. 2. La ATP sintasa atraviesa la membrana y actúa como un motor giratorio utilizando la energía motriz del gradiente de protones para sintetizar ATP a partir de ADP y Pi. 3. La producción de ATP está acoplada a la transferencia de electrones al O2 por la cadena respiratoria. 4. La oxidación se acopla estrechamente a la fosforilación para satisfacer las necesidades energéticas de la célula. 5. la síntesis de ATP y la cadena respiratoria están acoplados, este proceso puede ser inhibido por inhibidores y desacoplantes de la fosforilación oxidativa Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (Eds.). (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier. Murray, R. K., Bender, D., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Rodwell, V. W., & Weil, P. A. (2018). Harper Bioquímica Ilustrada (31 ed.). McGraw-Hill Education. BIBLIOGRAFÍA 1. Rodwell W. Víctor (2019). Harper bioquímica ilustrada (31ª ed). McGraw-Hill. 2. Baynes, J. W., & Dominiczak, M. H. (2019). Bioquímica Médica (5a ed.). Elsevier 3. Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Bioquímica Humana Texto y Atlas (4a ed.). MÉDICA PANAMERICANA. 4. Murray, R. K., Bender, D., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Rodwell, V. W., & Weil, P. A. (2018). Harper Bioquímica Ilustrada (31 ed.). McGraw-Hill Educa]on. 5. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2019). Lehninger Principios de bioquímica (7a ed.). OMEGA. 6. Mckee, T., & R. Mckee, J. (2020). Bioquímica : las bases moleculares de la vida - 5. ed. (7a ed.). McGraw-Hill. México, 2024