Tema
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Cadena respiratoria
5.01- Los componentes de la cadena respiratoria se encuentran localizados
en la membrana mitocondrial interna.
5.02- Todos los componentes de la cadena respiratoria son o proteínas o
complejos proteicos.
5.03- Los complejos I, II, III y IV de la cadena respiratoria se llaman así
porque el flujo de electrones es precisamente I ---> II ---> III --->
IV.
5.04- En general, la dirección del flujo de electrones en la cadena
respiratoria coincide con el que se puede prever a partir de los potenciales
redox estándar de cada uno de sus componentes.
5.05- A través de la cadena respiratoria el NADH se oxida por cesión de
tres pares de electrones mientras que el FADH2 cede sólo dos pares.
5.06- Los complexos I y II de la cadena respiratoria tienen deshidrogenasas
que contienen nucleótidos de flavina como grupo prostético y que intervienen en
el transporte de electrones hasta la ubiquinona a partir de NADH y de succinato
respectivamente.
5.07- En las proteínas ferro-sulfuradas que intervienen en el transporte de
electrones en la cadena respiratoria, el hierro se encuentra quelado por un
grupo hemo.
5.08- La ubiquinona es una molécula de naturaleza lipídica que forma parte
de la cadena respiratoria mitocondrial.
5.09- La presencia de Fe en los complejos de la cadena respiratoria es
debido siempre a que este átomo forma parte de los citocromos.
5.10- El hierro presente en la cadena respiratoria siempre se encuentra en
forma reducida.
5.11- En la cadena respiratoria,
los electrones son cedidos directamente al oxígeno por el citocromo c.
5.12.- La composición de la matriz mitocondrial es esencialmente parecida a
la del citosol, dada la permeabilidad de la membrana mitocondrial interna a la
mayoría de los metabolitos.
5.13.- El complejo IV de la cadena respiratoria mitocondrial (citocromo c
oxidasa) es el único complejo de la misma que utiliza el oxígeno como aceptor
de electrones.
5.14.- Para que funcione el transporte de electrones en la cadena
respiratoria, es necesario que la membrana mitocondrial interna mantenga su
integridad estructural.
5.15.- Si se inhibe el complejo I de la cadena respiratoria, se inhibe la
síntesis de ATP independientemente del substrato utilizado.
5.16.- Si se bloquea la cadena respiratoria con un inhibidor del complejo
III en presencia de NADH y oxígeno, los componentes del complejo I quedan
reducidos y los del complejo IV permanecen oxidados.
5.17.- Una mitocondria que tiene como único substrato el succinato,
presentará una relación P:O de 3 aproximadamente.
5.18.- Los desacopladores aumentan el consumo de oxígeno de las
mitocondrias sin dar lugar a la síntesis de ATP.
5.19.- La adición de oligomicina (inhibidor de la ATP sintasa) a
mitocondrias acopladas y en presencia de substrato, provocará una inhibición
del consumo de oxígeno.
5.20.- La lanzadera de malato/aspartato sirve para sacar el ATP de la
matriz mitocondrial.
5.21.- Cuando el potencial reductor procedente del NADH citosólico es
utilizado por la cadena respiratoria mitocondrial, el rendimiento de ATP
obtenido es diferente según la lanzadera utilizada.
5.01- La pareja redox: FAD+2H++2e- ------> FADH2
tiene un valor de Eo' de -0.219V, mientras que el del par
½O2+2H++2e- ------> H2O es de
0.816V. Calcular el valor de DGo' para la
oxidación del FADH2 mediante el oxígeno para dar agua.
5.02- ¿Qué característica tienen en común la ubiquinona y el citocromo c?
¿Cuál es su ubicación física en la célula?
5.03- ¿Cuál es la función inmediata del transporte de electrones en la
cadena respiratoria?
5.04- Para la siguiente reacción:
FAD + 2H+ + 2
citocromo c (Fe2+) <-------> FADH2 + 2
citocromo c (Fe3+)
Determinar cuál de las dos parejas redox actúa de dadora y cuál de
aceptora de electrones en condiciones estándar. Determinar DGo' y DEo' de
esta reacción. (NOTA: Eo'FAD=
-0.219V; Eo'Cito c= 0.254V).
5.05- Calcular el valor de DEo' y de DGo' de
la reacción catalizada por la gliceraldehido deshidrogenasa
(gliceraldehido-3-P+Pi+NAD+ <------->
1,3-bisfosfoglicerato+NADH+H+).
1,3-bisP-glicerato + 2H+ + 2e-
<-------> gliceraldehido-3-P + Pi; DEo'=
-0.290 V
NAD+ + 2H+ + 2e-
<-------> NADH + H+ : DEo'=-0.320 V
5.06- Un/a rico/a (y obeso/a) inversor/a te pide consejo. Cierto/a
bioquímico/a, de dudosa reputación, le ha propuesto invertir en su empresa, que
tiene la intención de comercializar compuestos basados en el dinitrofenol y el
dicumarol como medicamentos para perder peso. El/la bioquímico/a le ha
explicado que estos agentes son desacopladores y que, por tanto, disiparán la
energía metabólica en forma de calor. El/la inversor/a quiere que tú le
recomiendes si debe o no invertir en esa empresa. ¿Cuál será tu respuesta?
5.07- De las reacciones catalizadas por deshidrogenasas en la glucolisis y
el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, todas excepto una utilizan NAD+
como aceptor de electrones. La única excepción es la reacción catalizada por la
succinato deshidrogenasa, que usa un FAD unido covalentemente. El potencial
redox estándar de este FAD unido a la flavoproteína está en el rango de 0.003 a
0.091V. Comparada con las demás deshidrogenasas de la glucolisis y el ciclo de
los ácidos tricarboxílicos, ¿qué hace tan particular a esta reacción? ¿Por qué
el FAD unido es un aceptor más apto en este caso que el NAD+ o,
incluso, un FAD libre?
5.08- Los potenciales redox estándar para las parejas NAD+/NADH
y NADP+/NADPH son idénticos, -320mV. Asumiendo que, in vivo,
las relaciones de concentración son NAD+/NADH = 20 y NADP+/NADPH
= 0.1, ¿cuál es el valor de deltaG de la reacción:?
NADPH + NAD+
<-------> NADH + NADP+
Calcula cuántos equivalentes ATP pueden formarse a partir de ADP y Pi con
la energía liberada en esta reacción.