Cadena de transporte de electrones y Quimiosmosis (síntesis de ATP) [Fosforilación oxidativa]

Fosforilación Oxidativa y Producción de Energía

Resumen de la Sección: En esta sección, se aborda la fosforilación oxidativa en sus etapas y la cantidad de energía generada en el proceso como parte de la respiración celular.

Fases de la Fosforilación Oxidativa

• La fosforilación oxidativa consta de dos componentes esenciales: la cadena de transporte de electrones y la quimio-smoothies.

• La cadena de transporte de electrones está formada por complejos unidos a la membrana mitocondrial interna, donde los electrones del NADH y FADH2 pasan liberando energía.

• Esta energía se utiliza para bombear protones al espacio intermembranoso, creando un gradiente electroquímico.

• Los componentes clave en la cadena son Complejo 1 (NAD deshidrogenasa), Complejo 2 (succinato deshidrogenasa), Coenzima Q, Complejo 3 (citocromo c), y Complejo 4 (citocromo oxidasa).

Transferencia de Electrones y Protones

• El Complejo 1 recibe electrones del NADH, movilizando protones hacia el espacio intermembranoso.

• El Complejo 2 recibe electrones del FADH2 sin bombear protones, transfiriéndolos a Coenzima Q que luego lleva los electrones al Complejo 3.

• Los electrones llegan al Complejo 3 que mueve protones y transfiere los electrones al citocromo c antes de llegar al Complejo 4.

Síntesis de ATP mediante Quimiosmosis

Resumen de la Sección: Aquí se explora el proceso denominado quimiosmosis o síntesis de ATP aprovechando el gradiente generado por los protones.

Quimiosmosis y Formación de ATP

• La quimiosmosis aprovecha el gradiente para producir ATP utilizando los complejos previamente mencionados.

• El citocromo oxidasa transfiere los electrones al oxígeno para formar agua, liberando protones en el proceso.

Respiración Celular y Fosforilación Oxidativa

Resumen de la Sección: En esta sección, se explora el proceso de respiración celular y fosforilación oxidativa, detallando cómo se generan ATP a partir de la cadena de transporte de electrones y la quimio osmosis en las mitocondrias.

Transferencia de Protones y Generación de ATP

• La transferencia de protones al espacio intermembrana genera un gradiente electroquímico.

• La proteína sin tasa actúa como una "turbina" molecular que sintetiza ATP con el flujo de protones.

• Por cada molécula de NADH, se forman aproximadamente 2.5 ATP en la fosforilación oxidativa.

Producción de ATP en Diferentes Etapas

• En la glucólisis, se forman 2 ATP y 2 NADH que generan aproximadamente 35 ATP en total.

• El ciclo de Krebs produce alrededor de 5 ATP por cada vuelta completa.

Transporte Eficiente de Electrones

• El transporte eficiente del NADH a la matriz mitocondrial varía entre células, afectando la producción final de ATP.

• Al entrar al ciclo de Krebs, los piruvatos se convierten en acetil coenzima A para iniciar la cadena transportadora.

Rendimiento Total del Proceso

• Sumando todos los ATP producidos durante la respiración celular, se obtienen entre 30 a 32 ATP.

• La respiración aeróbica consta de tres etapas: glucólisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa.

Funcionamiento Detallado

• Durante la cadena transportadora, los complejos desplazan protones al espacio intermembrana para generar un gradiente electroquímico.