PARCIAL RESUELTO DE QUIMICA BIOLÓGICA (11)

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RESPIRACION CELULAR
Cátedra de Química Biológica-FBCB-UNL. Año 2018
RESPIRACION 
CELULAR
FASES DE LA 
RESPIRACION 
CELULAR
Glucolisis aeróbica conversión 
del piruvato en acetil-CoA
Glucolisis anaeróbica
PDH
COMPLEJO PDH:
 3 ENZIMAS: E1 – E2 – E3
 5 COFACTORES: - TPP
- Co A SH
- Lipoato
- FAD
- NAD 
Etapa 1: PRODUCCION DE ACETIL COA
Complejo PDH
E1
E2
E3
1º producto
2º producto
3º producto
Regulación del complejo PDH
Etapa 2: CICLO DE KREBS
CO2
CO2
MITOCONDRIAS
PASOS DEL CICLO DE KREBS
1- Formación de citrato: citrato sintasa
REACCION 
IRREVERSIBLE
2- Formación de isocitrato: aconitasa
REACCION 
REVERSIBLE
3-Oxidación del isocitrato a -cetoglutarato: isocitrato deshidrogenasa 
4-Oxidación del -cetoglutarato a succinil-CoA y CO2: complejo 
-cetoglutarato deshidrogenasa 
Decarboxilación oxidativa
REACCION IRREVERSIBLE
Decarboxilación oxidativa
REACCION IRREVERSIBLE
5-Conversión del succinil-CoA a succinato: 
Succinil-CoA sintetasa
Nucleósido difosfato kinasa
GTP + ADP  GDP+ ATP
G'o: 0 kJ/mol
Fosforilación a nivel de sustrato
(ATP)
GTP
(ADP)
6- Deshidrogenación del succinato a fumarato: succinato 
dehidrogenasa 
REACCION REVERSIBLE
7- Hidratación del fumarato a malato: fumarasa o fumarato 
hidratasa
8- Oxidación del malato a oxalacetato: malato deshidrogenasa
ΔG´°= -3,8 kJ/mol
REACCION REVERSIBLE
ΔG´°= 29,7 kJ/mol
REACCION REVERSIBLE
PRODUCTOS DE UNA VUELTA DEL CICLO DE KREBS
Acetil CoA + 3NAD+ + FAD+ 2H2O + ADP + P 
2CO2 + 3NADH + 3H
+ + FADH2 + CoASH + ATP
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS
Isocitrato  α- cetoglutarato NADH 2,5 ATP
α-cetoglutarato  Succinil-CoA NADH 2,5 ATP
Succinil-CoA  Succinato 1 ATP
Succinato  Fumarato FADH2 1,5 ATP
Malato  Oxalacetato NADH 2,5 ATP
Total por mol de acetil CoA 10 mol ATP
NADH 2,5 moléculas de ATP
FADH2 1,5 moléculas de ATP
VITAMINAS CON FUNCIONES ESCENCIALES EN 
EL CICLO DE KREBS
RIBOFLAVINA
NIACINA
TIAMINA (VIT B1)
ACIDO
PANTOTENICO
en forma de FAD como cofactor de
la succinato deshidrogenasa
en forma de NAD como cofactor de la
isocitrato deshidrogenasa, α-cetoglutarato
deshidrogenasa y malato deshidrogenasa
en forma de PPT en el complejo α-
cetoglutarato deshidrogenasa
Como parte de la coenzima A
REGULACION DEL CICLO DE KREBS
Factores que gobiernan la 
velocidad de flujo a través del 
ciclo
1. Disponibilidad de sustratos
Acetil-CoA , oxalacetato, NAD
2. Inhibición por productos
Succinil-CoA, citrato,NADH
3. Regulación de enzimas
citrato sintasa
isocitrato deshidrogenasa
α-cetoglutarato deshidrogenasa
[NAD]/[NADH]mitocondrial factor más importante 
en el control del ciclo
Rol del ciclo de Krebs 
en el metabolismo
RUTA ANFIBOLICA
PEPcarboxiquinasa
Piruvato
carboxilasa Enzima
málica
Rutas de biosíntesis a partir
de intermediarios del ciclo de
Krebs
Reacciones anapleróticas
para reponer intermediarios del
ciclo
Bioquímica-Mathews, 3° edición
Etapa 3: Fosforilación Oxidativa
Mathews
ETAPA 1
ETAPA 2
ETAPA 3
ESTRUCTURA DE LA 
CADENA RESPIRATORIA
I : NADH deshidrogenasa 
(NADH - ubiquinona oxidorreductasa)
II : Succinato deshidrogenasa 
(Succinato- CoQ reductasa)
III: ubiquinona -citocromo c oxidorreductasa
IV: citocromo oxidasa
Matews
Glicerol-3-P
Acil-CoA
Centros Fe-S
COENZIMA Q (UBIQUINONA)
Citocromos
SINTESIS DE ATP
TEORIA 
QUIMIOSMOTICA
Fosforilación Oxidativa: Complejo F1F0
F1
F0
EFICACIA DE LA 
FOSFORILACION OXIDATIVA
(relación P/O)
NADH = 2,5 moléculas de ATP
FADH2 = 1,5 moléculas de ATP
PROCESOS DE TRANSPORTE ASOCIADOS
A LA FOSFORILACION OXIDATIVA
* según la lanzadera utilizada para transferir NADH desde el citosol a mitocondria
Rendimiento de ATP en la oxidación completa de la glucosa
Proceso Producto directo ATP finales
1.Glucólisis 2 NADH (citosólicos) 3 o 5 *
2 ATP 2
2.Oxidación del piruvato 2 NADH (matriz mitoc.) 5
( 2 por glucosa)
3. Oxidación del Acetil-CoA en el 6 NADH (matriz mitoc.) 15
Ciclo de Krebs (2 por glucosa) 2 FADH2 3
2 ATP o GTP 2
Rendimiento total por glucosa 30-32
Lanzadera de glicerol - 3- fosfato
Lanzadera del malato - aspartato
1- Transportador malato- α-KG
2- Transportador glutamato-aspartato
Rendimiento de ATP en la oxidación completa de 
palmitoil-CoA (16 C)
Proceso Producto directo ATP finales
1.β – oxidación (7 vueltas) 7 FADH2 10,5
(8 Acetil –CoA) 7 NADH 17,5
2. Oxidación del Acetil-CoA en el 24 NADH 24
Ciclo de Krebs ( 8 Acetil-CoA) 8 FADH2 8
8 ATP o GTP 8
Rendimiento total 108
Inhibidores del transporte de 
electrones
Desacople de la fosforilación oxidativa
Cadena respiratoria y estrés oxidativo
Activación de UCP por ROS