El cuerpo usa estos agentes reductores en una reacción de oxidación-reducción. Como verá más adelante en este tutorial, es la energía libre de estas reacciones redox la que se utiliza para impulsar la producción de ATP. En el Complejo IV (citocromo c oxidasa; EC 1.9.3.1), a veces llamado citocromo AA3, se eliminan cuatro electrones de cuatro moléculas de citocromo cy se transfieren a oxígeno molecular, produciendo dos moléculas de agua.
Rendimiento de Atp
NAD puede reducirse con electrones y un protón para convertirse en NADH, mientras que FAD puede tomar dos protones y cuatro electrones para convertirse en FADH2. Estas coenzimas pueden unirse a las proteínas de la cadena de transporte de electrones y transferir sus electrones y protones. Esta se convierte en la primera etapa de la cadena de transporte de electrones. El sistema de transporte de electrones ocurre en las crestas de las mitocondrias, donde existen una serie de citocromos y coenzimas.
En el proceso, los protones se bombean desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana y el oxígeno se reduce para formar agua. Generalmente se asume que el proceso de respiración cferecibos.mx y producción de ATP en cada fase tiene lugar de manera escalonada. Varias moléculas producidas durante la respiración están involucradas en otros procesos bioquímicos.
Los electrones adicionales en el oxígeno atraen iones de hidrógeno del medio circundante y se forma agua. La cadena de transporte de electrones es una serie de transportadores de electrones incrustados en la membrana mitocondrial interna que transporta electrones desde NADH y FADH2 al oxígeno molecular.
Cadenas de transporte de electrones bacterianos
En la fosforilación oxidativa, la ATP sintasa usa el gradiente de pH formado por la cadena de transporte de electrones para formar ATP. Después del envenenamiento por DNP, la cadena de transporte de electrones ya no puede formar un gradiente de protones y la ATP sintasa ya no puede producir ATP. El DNP es un fármaco dietético eficaz porque desacopla la síntesis de ATP; en otras palabras, después de tomarlo, una persona obtiene menos energía de los alimentos que ingiere. Curiosamente, uno de los peores efectos secundarios de este medicamento es la hipertermia o sobrecalentamiento del cuerpo. Dado que no se puede formar ATP, la energía del transporte de electrones se pierde en forma de calor. En ETS, la energía de oxidación-reducción se utiliza para la producción del gradiente de protones necesario para la fosforilación.
Dentro de la cadena de transporte de electrones
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Posted: Wed, 30 Dec 2020 18:20:00 GMT [source]
Estos citocromos y coenzimas actúan como moléculas portadoras y moléculas de transferencia. Aceptan electrones de alta energía y pasan los electrones a la siguiente molécula del sistema. En los sitios clave de bombeo de protones, la energía de los electrones transporta protones a través de la membrana hacia el compartimento exterior de la mitocondria.
El proceso que explica el alto rendimiento de ATP se conoce como fosforilación oxidativa. Un examen rápido de las ecuaciones 5-7 muestra que la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico generan otros productos además de ATP y GTP, a saber, NADH y FADH2. Estos productos son moléculas que se oxidan (es decir, ceden electrones) de forma espontánea.
- La cadena de transporte de electrones es el último componente de la respiración aeróbica y es la única parte del metabolismo de la glucosa que utiliza oxígeno atmosférico.
- El oxígeno se difunde continuamente en las plantas; en los animales, ingresa al cuerpo a través del sistema respiratorio.
- La cadena de transporte de electrones está presente en múltiples copias en la membrana mitocondrial interna de eucariotas y la membrana plasmática de procariotas.
- Luego, la energía se usa para unir un grupo fosfato a la molécula de difosfato de adenosina, creando trifosfato de adenosina.
- Hay cuatro complejos compuestos de proteínas, etiquetados I a IV en la Figura 1, y la agregación de estos cuatro complejos, junto con los portadores de electrones accesorios móviles asociados, se denomina cadena de transporte de electrones.
- Sin embargo, tenga en cuenta que la cadena de transporte de electrones de los procariotas puede no requerir oxígeno ya que algunos viven en condiciones anaeróbicas.
Al mismo tiempo, se eliminan ocho protones de la matriz mitocondrial, lo que contribuye al gradiente de protones. Los detalles exactos del bombeo de protones en el Complejo IV todavía están en estudio. En el complejo I (NADH ubiquinona oxireductasa, NADH deshidrogenasa de tipo I o complejo mitocondrial I; EC 1.6.5.3), se eliminan dos electrones del NADH y se transfieren a un portador soluble en lípidos, la ubiquinona. El producto reducido, ubiquinol, se difunde libremente dentro de la membrana y el Complejo I transloca cuatro protones (H) a través de la membrana, produciendo así un gradiente de protones. El complejo I es uno de los principales sitios en los que se produce una fuga prematura de electrones al oxígeno, por lo que es uno de los principales sitios de producción de superóxido.
Los sustratos respiratorios entran y se retiran de la vía según sea necesario. El ATP se utiliza donde sea necesario y las tasas enzimáticas generalmente se controlan. Por lo tanto, la liberación gradual de energía hace que el sistema sea más eficiente para extraer y almacenar energía. Hemos visto que la cadena de transporte de electrones genera un gran gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna. Pero recuerde que el objetivo final de la fosforilación oxidativa es generar ATP para suministrar energía libre fácilmente disponible para el cuerpo. Además de las proteínas transportadoras de electrones incrustadas en la membrana mitocondrial interna, una proteína especial llamada ATP sintetasa (Figura 9, la proteína de color rojo) también está incrustada en esta membrana. La ATP sintetasa utiliza el gradiente de protones creado por la cadena de transporte de electrones para impulsar la reacción de fosforilación que genera ATP.
¿Cómo produce, etc., 34 ATP?
En este paso de la respiración celular, los portadores de electrones NADH y FADH2 sueltan los electrones que han transportado desde el ciclo del ácido cítrico. Esta caída permite que se forme una gran cantidad de moléculas de ATP. De hecho, se producen 34 ATP. El ETC es directamente aeróbico porque usa oxígeno y lo convierte en agua.
El proceso de la ATP sintasa que une los grupos fosfato al ADP es el proceso de fosforilación. La energía utilizada para este proceso proviene de la oxidación de diversas sustancias y los electrones que se reciben al hacerlo. Estos electrones generan un gradiente de protones, que impulsa la ATP sintasa. Todos estos procesos implican la transferencia de electrones y protones a coenzimas. Las coenzimas más comunes son el dinucleótido de nicotinamida y adenina y el dinucleótido de flavina y adenina.