CADENA RESPIRATORIA O CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES

• El NADH y FADH2 obtenidos contienen un par de electrones que se transfieren al O2 con liberación de energía.

• La cadena respiratoria transporta los electrones al O2.

• La energía liberada en estas reacciones REDOX se us a para la síntesis de ATP en un proceso acoplado llam ado FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

La etapa final de la respiración es el transporte t erminal de electrones, que

involucra a una cadena de transportadores de electr ones y enzimas

embutidas en la membrana interna de la mitocondria

A lo largo de esta serie de

transportadores de electrones,

los electrones de alta energía

transportados por el NADH de la

glucólisis y por el NADH y el

FADH2 del ciclo de Krebs van

"cuesta abajo" hasta el oxígeno

Los electrones finalmente son

aceptados por el oxígeno, que se

combina con protones en

solución para formar agua

• Inhibidores

• NADH-Q reductasa: rotenona y amital

• Citocromo reductasa: antimicina A

• Citocromo oxidasa: CO, cianuro y azida.

• FOSFORILACIÓN OXIDATIVA:

• Proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y Piacoplado a la oxidación de los componentes de la cadena respiratoria.

• Llevada a cabo por sistemas respiratorios en la membrana interna de las mitocondrias

El transporte de electrones paso a paso, desde el NADH o el FADH2 hasta el O2 a través de los transportadores de electrones, da por resultado el bombeo de protones a través de la membrana mitocondrial interna hacia el espacio entre las membranas mitocondriales interna y externa.

La diferencia de concentración de protones entre la matriz y el espacio intermembra genera diferencia de pH y de carga: potencial de membrana. Cuando los protones fluyen de regreso a la matriz siguiendo el gradiente protónico, se libera E utilizable en síntesis de ATP a partir de ADP y Pi.

Hipótesis quimiosmótica. La síntesis de ATP (fosfor ilación oxidativa) se lleva a cabo por la ATP sintasa, utilizando la fuerza pro tón motriz que se genera en la cadena transportadora de electrones.

Los protones regresan a la matriz a trav és de un gran complejo enzim ático, llamado ATP SINTASA .

Formada por 2 complejos proteicos: F0 y F1.

F0: complejo de prote ína integral inserto en la membrana que forma un canal por donde pasan los protones .

Estructura y funcionamiento de la Atp sintasa o comp lejo V. El ATP formado debe salir al citoplasma para ser utilizado en los procesos anabólicos. El ADP y el Pi generados deben transportarse al interior de la mitocondria para que se produzca de nuevo la síntesis de ATP.

Proceso Sustrato Productos

Glucólisis 1 Glucosa 2 ácido piruva to 2 ATP2 NADH

Entrada al ciclo de Krebs 2 ácido piruvato 2 Acetil CoA2 CO22 NADH

Ciclo de Krebs 2 Acetil CoA 4 CO22 GTP ( = 2 ATP)6 NADH2 FADH2

Glucosa 6 CO22 ATP2 GTP10 NADH2 FADH2

En las células eucariotas, el costo energético de t ransportar electrones desde el NADH formado en la glucólisis, a través de la membrana interna de la mitocondria, baja la producción neta de ATP a pa rtir del NADH y FADH2

Resumen del rendimiento energético máximo obtenido por la oxidación completa de glucosa

Proceso Citosol Matrizmitocondrial

Transporte electrónico

Glucólisis 2 ATP2 NADH 5 ATP

2 ATP5 ATP

Respiración Ácido pirúvico a acetilCoA

2 x (1 NADH) 2 x (2,5 ATP) 5 ATP

Ciclo de Krebs

2 x (1 ATP)2 x (3 NADH)2 x (1 FADH2)

2 x (1 ATP)2 x (3 x 2,5)2 x (1 x 1,5)

2 ATP15 ATP

3 ATP

32 ATP