Inhibidores y desacopladores de la cadena respiratoria

Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de ciencias agrarias Escuela académico profesional de agronomía

Universidad Nacional DE Cajamarca FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE AGRONOMÍA

CURSO: Bioquímica TEMA: Inhibidores y desacopladores de la cadena c adena respiratoria DOCENTE: Murrugarra Bardales, Rohel ESTUDIANTE: Villanueva Chunque, Rosmery CICLO: III Cajamarca; del año 2017.

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I.

INTRODUCCION Existen ciertas sustancias que interfieren con la Cadena Respiratoria. Estos son los Inhibidores que detienen el transporte de electrones y los Desacopladores que no detienen el transporte de electrones. Inhibidores de la Cadena de Transporte de Electrones: Sustancias que se unen a alguno de los componentes de la Cadena de Transporte de Electrones bloqueando su habilidad de cambiar de forma reversible entre la forma oxidada y la forma reducida. -El cianuro: Es un potente veneno que inhibe la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa bloqueando el paso de electrones del citocromo a3 al oxígeno en el complejo IV. Esto bloquea la cadena de transporte de electrones, lo que conlleva que no se genere el gradiente de protones y por tanto no se produzca la obtención de ATP con la consiguiente acumulación de NADH y FADH2. Desacopladores de la cadena respiratoria: Son sustancias que disipan el gradiente electroquímico al facilitar la entrada de protones a la matriz a través de “atajos” proporcionados por esas sustancias y por esa razón ocurre el transporte de electrones, pero no la fosforilación oxidativa. - El 2,4-dinitrofenol: Es un agente desacoplante, es decir, desacopla la cadena de transporte de electrones de la fosforilación oxidativa. El efecto de este veneno por tanto es la inhibición de la producción de ATP al no generarse el gradiente de pH, pero si permite que la cadena de transporte.

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II.

OBJETIVOS 2.1.OBJETIVOS GENERALES 

Explicar, Identificar y esquematizar con respecto al tema de inhibidores y desacopladores de la cadena respiratoria.

2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS  

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Entender cómo la coenzima Q acepta electrones provenientes del NADH mediante el complejo I, y del FADH 2 por medio del complejo II Indicar cómo los electrones se transfieren desde coenzima Q reducida hacia citocromo c por medio del complejo III en el ciclo Q.

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III.

MARCO TEORICO 3.1.CADENAS RESPIRATORIAS A. INTRODUCCION La fosforilación oxidativa se produce en la membrana interna de la mitocondria La mitocondria posee dos sistemas de membrana, que rodean a la matriz. Matriz • Ciclo del ácido cítrico y oxidación de los ácidos grasos

Membrana interna • Es impermeable a casi todos los iones Se pliega en crestas. Contiene los

componentes de la cadena de transporte de e• Y la ATP sintasa Membrana externa • Es bastante permeable a iones y moléculas pequeñas

Hay 2 tipos de cadenas de transporte electrónico: - A favor de potencial de reducción con ΔG<0. La energía se utiliza para crear μ H → cadena respiratoria. - En contra de potencial de reducción, no espontáneo, ΔG>0. Aporte de energía. La energía de la luz da lugar a reacciones que crean μ →cadena de transporte foto electrónico. Asociado a la fotosíntesis. Las cadenas pueden localizarse: - Membrana interna de la mitocondria (eucariotas). En las bacterias que respiran en la membrana plasmática. - En el cloroplasto en la membrana tilacoidal. Bacterias fotosintéticas en la membrana plasmática. Glucosa: C6H12O6. Cualquier célula la degrada de 2 maneras: - Fermentación: La glucosa no se degrada completamente porque no se oxida, sino que se crean 2 moléculas más pequeñas (de 3 carbonos). Se crea lactato en la fermentación láctica y etanol en la alcohólica. La fermentación no requiere oxígeno. ΔG<0 = -217 KJ/mol. - Degradación completa hasta CO2. Se necesita la ayuda del O 2: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 ΔG<0 = -2810 KJ/mol No se produce la combustión completa de la glucosa en una sola reacción, sino que se hace en muchas etapas liberando energía en porciones utilizables.

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B. CONCEPTOS: CADENA RESPIRATORIA Los e‾ procedentes de las oxidaciones de la célula vendrán formando parte del

NADH y FADH2 que los cederán al O 2 debido al Eco (potencial de reducción) que es más positivo cuanto mayor es la tendencia a captar los e‾. Ceder los e‾ al O 2 es favorable. La cesión de O 2 ocurre en varios pasos de oxidación reducción, por eso es una cadena, Tendremos pequeñas porciones de ΔG que se usarán para sintetizar ATP, pero no directamente. La cadena respiratoria está siempre en una membrana y almacena la energía en forma de gradiente de concentración. Este gr adiente es el que se encarga de sintetizar el ATP, En la misma membrana deberá haber ATP sintasa que aproveche el bombeo de H +. Se sintetiza ATP en el lado donde haya menor concentración de H+.

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Transportadores de la cadena respiratoria Flavoproteínas Proteínas que tienen grupo prostético derivado de la flavina, FAD o FMN. Pueden transportar 2 e‾ y 2h+ a la vez, es decir, moléculas de H2. Metaloproteínas. Hemoproteínas (citocromos) El Fe transporta los e‾ y forma parte del grupo hemo. El Fe puede ser Fe² +o Fe³+. Los citocromos pueden transportar los e‾ de 1 en 1. Presentan color porque absorben luz

visible, color distinto si la forma es la reducida o la oxidada. Varios tipos de citocromos: a, a3, b, c, c 1, d y o. Los d y o son específicos de determinas cadenas respiratorias. El hemo del citocromo b es igual al de la hemoglobina, la diferencia funcional está en la cadena polipeptídica. Grupo hemo unido covalentemente a la proteína (citocromo c, a residuos de C4) o no (restantes). Menos el c todas las demás son proteínas internas de membrana. Ferrosulfuradas El Fe no forma parte del grupo hemo, en su lugar hay centros ferrosulfurados. Hay 2 tipos: Fe2S2 y Fe4S4. Los FeS están unidos a 4 S de las cisteínas. Transporte de e‾ de 1 en 1. Quinonas Único transportador no asociado a proteínas. En los mamíferos tiene 10 subunidades de isopreno y se le llama ubiquinona. Soluble en el entorno hidrofóbico de la membrana. Puede aceptar 2 e‾ y 2 H+, estará reducida u oxidada. Si acepta los e‾ de 1 en 1 se llama

semiquinona. Organización y funcionamiento de la cadena respiratoria Muchos componentes, alguno de ellos organizados en complejos. Todas las cadenas tienen siempre transportadores organizados en complejos y otros móviles que unen los anteriores. Los móviles son la UQ y el cit c. Los e‾ se transfieren de un complejo a otro

por choque. Transporte siempre organizado a favor de un E°. El punto por donde los e‾ se incorporan no es siempre el mismo, depende del E° ya que ha de ser favorable. El NADH tiene más tendencia a ceder los e‾ que el FADH 2 por lo que se obtendrá más energía cuando se oxide el NADH que cuando lo haga el FADH 2. Cuando los e‾ los aporta el NADH se incorporan al principio de la cadena y participan 3 complejos:

Este proceso no se puede variar ya que están ordenados atendiendo a un E° cada vez más +. El FADH2 no se une por el mismo sitio, sino que lo hace a través del complejo II, de ahí los cede a la UQ y a partir de entonces es todo igual. El ascorbato también se une por otro sitio y lo hará a partir del cit c.

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Orientación en la membrana y bombeo de H + Los e‾ que llegan a la cadena siempre lo hacen desde el interior de la mitocondria, es

decir, el NADH está en la matriz mitocondrial. Cuando los e-. se transfieren desde el NADH hacia el O2, que también está en el interior de la mitocondria, los H + se bombean hacia el espacio intermembranoso, hacia el exterior de la mitocondria. La ATP sintasa estará en esa posición y el ATP se sintetiza en el interior de la mitocondria. Cuando los e‾ pasan por

estos complejos se bombean H + creando un gradiente (almacén de energía). Los transportadores tienen un nombre en función de la acción que realizan. Todos catalizan reacciones redox. Complejo I: oxida el NADH y reduce UQ → NADH - UQ - reductasa.

Complejo III: UQ - cit c - reductasa Complejo IV: cit c - oxidasa. Complejo II: recoge los e‾ que vienen del FADH 2 y que proceden siempre del ciclo del ácido cítrico. Como es el succinato, succinato - UQ - reductasa. Estos complejos tienen todos varios transportadores de electrones: Complejo I: FMN y centros FeS. Complejo II: FAD, centros FeS y 1 cit b. Complejo III: centros FeS y citocromos b y c 1. Complejo IV: cit a, cit a 3 e iones de Cu. El transporte dentro de un complejo también está organizado a favor de E° y siempre el que coja los e‾ tendrá E° más positivo que el que los cede.

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Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de ciencias agrarias Escuela académico profesional de agronomía Los 2 e‾ son recogidos por el FMN del complejo I que pasa a la forma reducida FMNH 2,

cogiendo para ello 1 H+ de la matriz. Los e‾ del FMNH2 pasan a un FeS que los transporta de 1 en 1 quedando os H + libres que pasan al espacio intermembranoso. Los e‾ sald rán del complejo I por el FeS pasando a la UQ que es capaz de transportar 2 e‾ y 2 H +. Coge los 2 H+ del medio que le hacen falta para reducirse a UQH 2. El paso de los e‾ por el complejo I provoca un bombeo de H + desde el interior de la mitocondria. Esta U Q cede los e‾ al complejo III donde sólo se transportan e‾. El primer componente que actúa es el cit b y la UQ le va dando los e‾ de 1 en 1. El cit b recoge os e‾ en el Fe del hemo que pasa de Fe³ + a

Fe²+ y los cederá a un FeS quedando de nuevo en estado Fe³ +. Del FeS pasa al cit c 1 que lo pasa al cit c que está fuera del complejo III y además está en la superficie. Este cit c los pasa al complejo IV cediéndoselos al CuA, cit a. Cu B y finalmente el cit a 3, que se los cede al O 2. El complejo IV actúa como una bomba de H+ que funciona gracias a la energía obtenida por las reacciones redox. Estos H+ provienen de las cadenas de los aminoácidos que se disocian. La formación de H 2O requiere e‾ y H + que coge de la matriz mitocondrial. Cada vez que el NADH se reoxi da cede 2 e‾ por lo que sólo es capaz de reducir 1 átomo de O2, se necesita que lleguen 4 e‾ a la vez. Existen mecanismos que explican cómo la célula recoge 4 e‾ a la vez para que el O 2no se vaya reduciendo poco a poco a partir de especies intermedias. Hasta que no tiene 4 e‾ juntos no se reduce para dar 2 moléculas de H2O. Los e‾ que entran por el FAD provienen del ciclo de Krebs a partir del succinato que se

encuentra en la matriz mitocondrial, Este succinato da lugar al fumarato mediante la pérdida de 2 H + que recoge el FAD dando lugar al FADH2. Los e‾ pasarán a un FeS y de ahí a la UQ. En el complejo II no existe bombeo de H +. Síntesis de ATP Para bombear H+ se tiene que utilizar energía que proviene de las reacciones redox. Para la síntesis de ATP hay que tener en cuenta la relación P/O (n° de moléculas de ATP que se sintetizan cada vez que se consume un átomo de O 2 o que se transportan 2 e‾ por la cadena). Según el nivel en el que están los e‾ la relación P/O será mayor o menor. Se ha comprobado

que cuando los e‾ son aportados por el NADH la relación P/O = 3. Si no hubiera cadena de transporte electrónico no se reoxidarían las coenzimas y no se podrían volver a utilizar. Cuando los e. los aporta el FADH 2 P/O =2 y cuando es el ascorbato P/O = 1.

Entonces hay 3 sitios donde se conserva la energía (I, III, IV) pero no se sintetiza ATP en estos sitios. Como el complejo II no crea ningún gradiente de H + no se conserva la energía. Este proceso está regulado porque para que haya síntesis de ATP tiene que funcionar la cadena de transporte electrónico para crear gradiente de H+. Además, si la célula no sintetiza ATP porque no lo necesita no habrá cadena de transporte electrónico porque no se podrán reoxidar las coenzimas. Para que se dé la síntesis necesitamos NADH, O 2, ADP y Pi, siendo el ADP el que controla la velocidad de la cadena de transporte electrónico (control respiratorio).

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Control respiratorio Al aumentar la concentración de ADP aumenta la velocidad de la cadena de transporte electrónico y viceversa. Se puede explicar desde 2 puntos de vista: Físico - químico: si no hay ADP no hay síntesis de ATP, no se consume gradiente de protones por parte de la ATP sintasa. Si sigue funcionando la cadena de transporte electrónico el gradiente es cada vez más grande, se llega a un punto en el que la energía para bombear H+ es muy grande y la cadena de transporte electrónico separa porque no puede proporcionar bastante energía para seguir bombeando. Disminuye el consumo de O2. Fisiológico: si baja la concentración de ADP es porque hay mucho ATP y a la célula no le interesa sintetizar más, si la cadena de transporte electrónico no funciona las coenzimas no se reoxidan y todos los procesos se paran. Al aumentar la concentración de ADP se pon en marcha la cadena de transporte electrónico, todos los procesos se activan y se crea gradiente de H+ para la síntesis de ATP. Inhibición del transporte electrónico (síntesis de ATP) Hay 2 tipos de inhibidores que inhiben la cadena de transporte electrónico y la síntesis de ATP. Inhibidores de la cadena. Se han descrito inhibidores específicos para cada uno de los complejos de la cadena. - Complejo I: rotenona y amitol. - Complejo II: malonato. - Complejo III: - Complejo IV: cianuro, CO y azida. Si se bloquea la cadena de transporte electrónico cesa el consumo de O 2. Estos inhibidores han sido importantes para determinar el orden de los complejos en l a cadena de transporte electrónico. Si no hay consumo de O 2 no habrá gradiente de H + y no se sintetizará ATP. Inhibidores de la síntesis de ATP El inhibidor de la ATP sintasa es la oligomirina, que bloquea la cadena y la síntesis de ATP. Desacopladores Otras moléculas inhiben la síntesis de ATP desacoplándola de la cadena de transporte electrónico, y aunque no haya síntesis la cadena sigue funcionando. Un desacoplador deshace el gradiente de H + sin parar la cadena. El más común es el 2,4-dinitrofenol que es soluble en la membrana y su grupo oh se puede disociar. Esto libera energía en forma de calor. Tanto el ATP como el ADP necesitan un transportador para salir y entrar de la matriz mitocondrial y este transporte está favorecido por el gradiente de H +. En la membrana interna de la mitocondria hay un transportador que a la vez que saca ATP mete ADP + Pi y

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esto está dirigido por el potencial de membrana. Los Pi entran gracias a un transportador que se mueve por un gradiente de concentración. Este transportador cotransporta H + y Pi y aprovecha la energía del gradiente para a la vez que se introduce H + introducir Pi. Los desacopladores pueden ser fuente de calor para aumentar la temperatura de la célula. Esto es utilizado por neonatos y animales que hibernan. A esta proteína desacopladores se le llama termogenina. Otras cadenas de transporte de electrones En bacteria, donde no ha mitocondrias, las cadenas residen en la membrana plasmática y funcionan esencialmente con el mismo tipo de moléculas, pero son más cortas y más eficientes. No todas utilizan como aceptor final de e‾ el O2. Serán cadenas anaerobias donde el aceptor final puede ser un compuesto de S ó N. Esta membrana plasmática también tendrá ATP sintasa. B.1. INHIBIDORES DE LA CADENA RESPIRATORIA: Son aquellos que detienen la respiracion. Los inhibidores de la Cadena de Transporte de Eléctrones (CTE) son substancias que se enlanza a alguno de los componentes de la cadena de transporte de eléctrones bloqueando su capacidad para cambiar de una forma reversible desde la forma oxidada a la forma reducida y vice-versa. Esta inhibicion resulta en una acumulacion de los componentes en sus formas reducidas antes del punto de inhibicion, y la presencia de las formas oxidadas de los componentes de la CTE despues del punto de inhibicion.

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Debido a que en presencia de estos inhibidores no se libera energia, la síntesis de ATP tambien se detiene. Los, mas importantes inhibidores conocidos de la cadena de transporte de eléctrones son el Amital, la Rotenona, el Antimycin A, el Monóxido de Carbono (CO), la Azida sodica y los Cianuros. Amital, un barbiturato, y la Rotenona, un producto vegetal obtenido de las plantas que se usa como insecticida y pesticida, bloquean la cadena de transporte electronico entre la NADH deshidrogenasa (Complejo I) y la CoQ. Como consecuencia, ellos impiden la utilizacion del NADH como donante de equivalentes de reduccion a la cadena respiratória. Sin embargo, el flujo de electrones que resulta de la reduccion-oxidacion del Complex II no es afectada, ya que los electrones entran en un punto posterior al bloqueo, a traves de la Coenzima Q. El efecto del Amital ha sido observado in vitro, ya que la intoxicacion con amital y otros barbituratos afecta principalmente al Sistema Nervioso Central al actuar sobre los canales de iones sensibles al GABA, un efecto no relacionado con la accion del amital sobre el Complejo I. Las intoxicaciones por Rotenona son muy raras. De hecho, algunas tribus humanas solian pescar echando en el agua extractos de raices conteniendo Rotenona, la cual es facilmente absorbible por los peces a traves de las branquias. La rotenona afectaba la cadena respiratoria de los peces y estos morian y flotaban en la superficie. Estos peces eran consumidos posteriormente sin afectar a los seres humanos, ya que los residuos de rotenona en los peces eran absorbidos con dificultad por el tracto gastrointestinal. En aquellos casos en que la rotenona se ha ingerido en forma concentrada, generalmente irrita severamente las mucosas provocando vomitos. Sin embargo, sus efectos toxicos no deben ser menospreciados. Es interesante notar que la Rotenona y el MPTP (una neurotoxina), que tambien afecta al Complejo Respiratório I, cuando se administran de forma intravenosa, causan sintomas y signos muy parecidos a la enfermedad de Parkinson. Estas substancias afectan primariamente a las neuronas de la substancia nigra. Aparentemente la secuencia de eventos es: afectacion del Complejo I, afectacion del metabolismo mitocondrial, acumulacion de radicales libres, muerte celular, liberacion de substancias toxicas y destruccion de otras celulas. Antimycin A es un antibiótico producido por Streptomyces griseous que ha sido usado como veneno para controlar alguna espécies de peces. Antymicin A interfiere con el flujo de electrones desde el citocromo bH en el Complex III (Q-cytochrome c oxidoreductasa). En presencia de esta substancia, el citocromo bH puede ser reducido pero no oxidado, y consecuentemente, el citocromo c permanece oxidado, al igual que los citocromos a y a3 del Complejo IV. El monóxido de carbono (CO) es responsable a nivel mundial por, mas del 50 % de las muertes por envenenamiento. Es incoloro e inodoro; puede formarse en grandes cantidades como resultado de la combustion incompleta de combustibles: los tubos de

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escape de maquinarias, hornos, estufas, son fuentes importantes. El cigarro aumenta los niveles de carboxihemoglobina del fumador. La intoxicacion por monóxido de carbono causa trastornos en la entrega de oxigeno a los tejidos y en su utilizacion celular. La afinidad de la Hemoglobina por el monóxido de carbono es casi 300 superior a la que tiene por el oxigeno. Un ambiente en el cual hay apenas 100 ppm de CO es suficiente para que la formacion de Hemoglobina llegue a 16 %. La situacion empeora ademas ya que la union de CO a uno de los grupos Hem de la Hemoglobina aumenta la afinidad por el oxigeno de los otros tres grupos Hem de la molécula, por lo cual la entrega o liberacion del oxigeno a los tejidos está muy afectada. Debido a su alto consumo de oxigeno, el cerebro y el corazon son los organos, mas afectados. La mioglobina tiene, mas afinidad aun por el CO que l a Hemoglobina, por lo que el musculo cardiaco esta severamente afectado y el paciente presenta una marcada hipotension. Como ya fue descrito anteriormente, la intoxicacion por CO es una importante causa de muerte en todo el mundo. Se ha observado que el estatus clinico de los pacientes no se correlaciona bien con los niveles de carboxihemoglobina, por lo que se considera que aunque la afinidad de los componentes de la cadena respiratoria por el CO es menor que por el oxigeno, la inhibicion de la citocromo oxidasa por el CO juega tambien un papel en la intoxicacion por monoxido de carbono. El CO se une a la forma reducida del hierro (Fe ++) de los grupos Hem de la Citocromo Oxidasa. De una forma opuesta, en el envenamiento por Cianuro la inhibicion de la cadena respiratoria si desempenha un rol primario. La intoxicacion por cianuro es frecuente en pacientes que inhalan humo de fuegos industriales o residenciales. Tambien se ve este tipo de intoxicacion en personas relacionadas profesionalmente con el cianuro o sus derivados en ciertas industrias. El envenenamiento intencional con cianuro puede verse en personas con acceso a estos compuestos. El cianuro afecta a practicamente todas las metaloenzimas, pero sus principales efectos toxicos derivan de su union al Fe+++ en los grupos Hem de la citocromo oxidasa, inhibiendo el funcionamiento de la Cadena de Transporte de Electrones. Las Azidas afectan a la cadena respiratoria de una forma muy similar al cianuro, inhibiendo a los grupos Hem de los citocromos en la Citocromo Oxidasa (Complex IV). Las azidas son usadas en los “airbags”, en la produccion de detonantes (explosivos) y como preservativo

del suero y de algunos reactivos químicos y biológicos. Se han reportado casos de intoxicacion por azida en humanos. Como resultado de la accion de cualquiera de estos inhibidores, se detienen las reacciones redox de la cadena respiratoria, no se libera energia, las bombas de protones no funcionan, por lo que no hay protones que regresen a traves del complejo V, y la produccion de ATP cesa.

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B.2. DESACLOPADORES DE LA CADENA RESPIRATORIA: La acción de estos consiste en disociar la oxidación en la cadena respiratoria, de la fosforilación. Bloquean la síntesis de ATP, al tiempo que permite que continúe el transporte electrónico a lo largo de la cadena respiratoria hasta el O2. 

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Son ácidos débiles solubles en lípidos. Un desacoplante muy usado es el 2,4-dinitrofenol (DNP) el cual actúa de aproximándose a la membrana interna y protonándose, debido al pH más bajo existente en esta zona, esta protonación aumenta la hidrofobicidad del DNP, lo cual permite que difunda en la membrana y que la atraviese por la acción de masa. Una vez dentro de la matriz, el pH más alto hace que el hidroxilo fenólico desprotone. Así pues, el desacoplador tiene el efecto de transporte de H+ de vuelta hacia la matriz, evitando el canal protónico Fo y, por tanto, sin síntesis de ATP. Ya que la entrada de los H+ en la matriz, a través del canal Fo proporciona la energía necesaria para impulsar la síntesis de ATP, Otros desacopladores son:

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Dinitrocresol

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Pentaclorofenol

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CCCP (m-clorocarbonilcianuro fenilhidrazona), 100 veces más activa que el primero.

La síntesis de ATP se paga con protones.

ESPACIO INTERMEMBRANAL

Los H son bombeados hacia el espacio intermembranal, donde el pH es mucho más bajo que en la matriz, porque los protones están siendo activamente bombeados, e inclusive cuando se inyecta un ácido, como el HCl, con una micro pipeta, aumenta la síntesis de ATP. Ya que se genera un gradiente electroquímico artificial El 2,4 dinitrofenol se protona (ya que el pH es ácido), en el espacio intermembranal. Como es lipófilo difunde por la membrana mitocondrial interna. Como dentro de la matriz el pH es más alto, y se LIBERA EL H, y el fenolato retorna y vuelve a cargar más protones.

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El gradiente se cae, ya que los H que tienen que pasar por la F0F1, no lo hacen por esta, sino que lo hacen por otro medio, disminuyendo la cantidad de protones necesarios para pagar la síntesis de ATP EFECTOS DE DESACOPLADORES SOBRE PARAMETRO MITOCONDRIALES

La relación ATP/ADP disminuye, la célula está gastando ATP, pero no lo está reponiendo. Por consecuencia lo que aumenta es la concentración de ADP, y la célula abruptamente comienza a usar oxígeno, aumenta la velocidad de transporte de electrones, y ambas cosas llevan a una disminución del gradiente electroquímico. El sistema está en cortocircuito, ya que lo H están entrando es con el desacoplador. La relación NADH/NAD disminuye, hay una gran demanda de coenzimas reducidas, y las coenzimas son muy rápidamente consumidas, y se producen enzimas oxidadas, aquí aumenta el ciclo de KREBS para compensar la demanda de coenzimas reducidas. Y uno de los factores que regulan la velocidad del ciclo de KREBS, son el PRC Y CEC. Uno de los factores que limita el ciclo de KREBS es la concentración de coenzimas reducidas. Como el sistema está en cortocircuito, la energía del gradiente electroquímico no se está utilizando, la energía se libera en forma de calor.

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IV.

POR QUE LA PLANTA ES RESISTENTE AL CIANURO La planta es resistente al cianuro gracias a la función ecofisiológica de la vía respiratoria alternativa: En las mitocondrias vegetales se puede producir una ruta alternativa de transporte de electrones, caracterizada por su parcial o total insensibilidad al cianuro. Dicha ruta tendrá su punto de ramificación (Fig. 2) antes de la actuación del citocromo b, siendo la ubiquinona el punto más probable, aunque no son los citocromos los responsables de la ruta; será una flavoproteína el primer componente y también se supone la participación de alguna ferroproteína no hémica. Será el agua el producto final de la transferencia de electrones a través de esta ruta alternativa y el paso del complejo III al IV el que está inhibido por c ianuro. Las mitocondrias vegetales solucionan este problema de la gran existencia de NADH por una oxidasa alternativa, que cede los electrones al oxígeno para formar agua (aunque inicialmente se creía que intervenía el agua oxigenada) perdiendo la posibilidad y capacidad de bombear Protones y de generar ATP, es decir es una ruta no fosforilativa liberándose además una gran parte de energía en forma de calor.

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Esta resistencia el cianuro es frecuente en plantas superiores y presenta varias posibles funciones fisiológicas: Efecto termogénico (es el aumento de la temperatura de hasta 10ºC durante procesos de floración y polinización) debido a que casi toda la energía se libera en forma de calor. Forzar su aparición cuando las condiciones ambientales son adversas para poder seguir produciendo respiración, y también para sobrevivir a compuestos perjudiciales para la planta, ya que esta no se puede mover y debe adaptarse al sustrato que tiene. Oxidación continua del NADH formado en el ciclo de Krebs cuando la concentr ación de ATP es elevada, así es oxidado y no se incrementa mucho la cantidad. Actualmente se cree que parte de la regulación de todo este proceso y de los genes que intervienen en él se debe al ácido salicílico. Destacar finalmente la importancia en esta ruta que no se produce transporte de protones.

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V.

CONCLUSIONES La cadena respiratoria es un proceso acoplado que se requiere de la integridad de las mitocondrias para el buen funcionamiento. Los equivalentes reductores en forma de NADH+H y FADH2 son los sustratos que donan un par de electrones a un grupo especializado de transportadores de electrones FMN, Co Q, y citocromos. El gradiente electroquímico formado en la cadena respiratoria es la fuerza motriz que impulsa la síntesis de ATP.

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VI.

BIBLIOGRAFIAS https://temasdebioquimica.wordpress.com/2008/11/23/inhibidores-de-la-cadena-detransporte-de-electrones/ http://www.fisicanet.com.ar/quimica/bioquimica/ap13_bioenergia.php https://es.wikipedia.org/wiki/Inhibidores_de_la_respiraci%C3%B3n#Tipos_de_Inhibid ores Mathews, Van Holde, Adhern. Bioquímica 2ª edición. Madrid: Pearson Addison Wesley, 2002, pag. 596 Mathews, Van Holde, Adhern. Bioquímica 3ª edición. Madrid: Pearson Addison Wesley, 2002, pag. 606

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