Respiración celular | Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa
Summary
TLDRLa fosforilación oxidativa es un proceso crucial para la producción de ATP en organismos aeróbicos. Se inicia con la cadena de transporte de electrones, donde se utilizan NADH y FADH2 generados en la glucólisis y el ciclo de Krebs. Estos electrones pasan por cuatro complejos enzimáticos en la mitocondria, liberando energía para la fosforilación oxidativa y la generación de ATP. Por cada glucosa metabolizada, se obtienen 34 moléculas de ATP, destacando la eficiencia del metabolismo aeróbico en comparación con el anaeróbico.
Takeaways
- 🌿 La fosforilación oxidativa es el proceso más importante para obtener ATP en los organismos aeróbicos.
- 🔁 Para iniciar la fosforilación oxidativa, es necesario realizar primero la cadena de transporte de electrones.
- 🚀 Los electrones necesarios para la cadena de transporte de electrones provienen de NADH y FADH2, producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs.
- 🔋 Por cada molécula de glucosa que entra a la glucólisis y pasa por el ciclo de Krebs, se producen 10 NADH y 12 FADH2.
- 🏋️♂️ La energía generada en la cadena de transporte de electrones se utiliza para la fosforilación oxidativa, resultando en la producción de ATP.
- 🏠 Los procesos de fosforilación oxidativa ocurren en la mitocondria, un orgánulo con dos membranas: interna y externa.
- 🔄 Los cuatro complejos en la membrana interna de la mitocondria son responsables del transporte de electrones.
- 💧 El complejo 4, la citocromo oxidasa, es el que pasa los electrones al oxígeno para formar agua, usando la energía para bombear protones al espacio intermembranoso.
- ⚡️ La fuga de protones del espacio intermembranoso hacia la matriz mitocondrial genera un gradiente que se utiliza para la fosforilación oxidativa.
- 🔢 Por cada NADH que entra al proceso, se bombean 10 protones y se generan 2.5 moléculas de ATP, mientras que cada FADH2 genera 1.5 moléculas de ATP.
- 📈 En total, por cada molécula de glucosa metabolizada, se forman 34 moléculas de ATP en el metabolismo aeróbico, mostrando una mayor eficiencia en comparación con el metabolismo anaeróbico.
Q & A
¿Qué es la fosforilación oxidativa?
-La fosforilación oxidativa es el proceso más importante para obtener ATP en los organismos aeróbicos, es decir, aquellos que respiran oxígeno.
¿Qué es necesario para iniciar la fosforilación oxidativa?
-Para iniciar la fosforilación oxidativa es necesario que se realice primero la cadena de transporte de electrones, utilizando los NADH y FADH2 producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs.
¿Cuántos NADH y FADH2 se producen por cada molécula de glucosa que entra a la glucólisis y pasa por el ciclo de Krebs?
-Por cada molécula de glucosa que entra a la glucólisis y pasa por el ciclo de Krebs, se producen 10 NADH y 12 FADH2.
¿Qué sucede con los electrones que donan los NADH y FADH2?
-Los electrones que donan los NADH y FADH2 pasan por una serie de complejos multienzimáticos hasta llegar al oxígeno, que es el último aceptor de electrones.
¿Dónde suceden los procesos de la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa?
-Estos procesos suceden en la mitocondria, un orgánulo celular que posee dos membranas: interna y externa.
¿Qué se conoce como el espacio entre las membranas de la mitocondria?
-El espacio entre las dos membranas de la mitocondria se llama espacio intermembranoso o espacio intermembrilar, y el espacio central se conoce como matriz.
¿Qué son los cuatro complejos encargados del transporte de electrones?
-Los cuatro complejos encargados del transporte de electrones se encuentran en la membrana interna de la mitocondria y son: el complejo I (NADH deshidrogenasa), el complejo II (succinato deshidrogenasa), el complejo III (bicicleta ubiquinol-ciclorroxidasa) y el complejo IV (citocromo oxidasa).
¿Qué hace el complejo I en la cadena de transporte de electrones?
-El complejo I toma un ion de hidrógeno (protón y electrón) de la matriz de la mitocondria y lo transfiere a la ubiquinona (UQ), bombeando cuatro protones al espacio intermembranoso.
¿Cómo contribuye el complejo II a la cadena de transporte de electrones?
-El complejo II toma el FADH2, le quita dos protones y dos electrones y se los transfiere a la ubiquinona, pero no bombea protones de la matriz.
¿Cuál es la función del complejo III en la cadena de transporte de electrones?
-El complejo III transferirá los electrones de la ubiquinona a los citocromos c, bombeando cuatro protones al espacio intermembranoso.
¿Cómo funciona el complejo IV para finalizar la cadena de transporte de electrones?
-El complejo IV pasa los electrones al oxígeno para formar agua, y utiliza la energía resultante para bombear cuatro protones más al espacio intermembranoso.
¿Cuál es el propósito del gradiente de protones generado por la cadena de transporte de electrones?
-El gradiente de protones generado por la cadena de transporte de electrones causa que los protones fluyan de nuevo hacia la matriz, y la energía liberada por este movimiento se utiliza en la fosforilación oxidativa para producir ATP.
¿Cuántas moléculas de ATP se generan por cada NADH y FADH2 en la fosforilación oxidativa?
-Cada NADH genera 2.5 moléculas de ATP y cada FADH2 genera 1.5 moléculas de ATP en la fosforilación oxidativa.
¿Cuántas moléculas de ATP se obtienen por cada molécula de glucosa en el metabolismo aeróbico?
-Por cada molécula de glucosa que entra al proceso del metabolismo aeróbico, se forman 34 moléculas de ATP.
Outlines
🌿 Proceso de Fosforilación Oxidativa en la Celula
El primer párrafo explica el proceso de fosforilación oxidativa, que es fundamental para la producción de ATP en organismos aéreos. Se menciona que para iniciar este proceso, es necesario que ocurra primero la cadena de transporte de electrones, donde se utilizan los NADH y FADH producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs. Por cada molécula de glucosa que entra en la glucólisis y pasa por el ciclo de Krebs, se producen 10 NADH y 12 FADH. Estos electrones pasan por una serie de complejos multienzimáticos hasta llegar al oxígeno, que es el último receptor de electrones. La energía generada en este proceso se utiliza para la fosforilación oxidativa, resultando en la producción de múltiples moléculas de ATP. Este proceso ocurre en la mitocondria, un orgánulo con dos membranas, donde los cuatro complejos responsables del transporte de electrones se encuentran en la membrana interna. Se describen los pasos de la cadena de transporte de electrones, desde el complejo I hasta el complejo IV, y cómo estos complejos interactúan con protones y electrones para generar energía.
🔋 Eficiencia Energética del Metabolismo Aeróbico
El segundo párrafo profundiza en la eficiencia del metabolismo aeróbico comparado con el anaeróbico. Se explica que durante la cadena de transporte de electrones, los complejos I, III y IV bombean protones de la matriz de la mitocondria al espacio intermembranoso, creando un gradiente que impulsa la fuga de protones hacia la matriz. Este movimiento de protones es utilizado en la fosforilación oxidativa para convertir ADP en ATP. Se detalla cómo la ATP síntesis ocurre a través de la ATP sintasa, también conocida como el complejo V, y se calcula que por cada NADH se generan 2.5 moléculas de ATP y por cada FADH se generan 1.5 moléculas de ATP. Al sumar las moléculas de ATP producidas en la glucólisis y el ciclo de Krebs, se concluye que por cada molécula de glucosa metabolizada, se forman 34 moléculas de ATP en total, demostrando que el metabolismo aeróbico es mucho más eficiente en la producción de energía que el metabolismo anaeróbico.
Mindmap
Keywords
💡Fosforilación oxidativa
💡Cadena de transporte de electrones
💡Glucólisis
💡Ciclo de Krebs
💡Mitocondria
💡Complejos enzimáticos
💡NADH y FADH
💡ATP
💡Energía libre
💡Metabolismo aeróbico
Highlights
La fosforilación oxidativa es el proceso más importante para obtener ATP en los organismos aeróbicos.
Para iniciar la fosforilación oxidativa, es necesario realizar la cadena de transporte de electrones.
Los NADH y FADH, producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs, son utilizados en la cadena de transporte de electrones.
Por cada molécula de glucosa que entra a la glucólisis y pasa por el ciclo de Krebs, se producen 10 NADH y 12 FADH.
Los NADH y FADH donan electrones que pasan por una serie de complejos multienzimáticos hasta llegar al oxígeno.
La mitocondria es el orgánulo donde ocurren estos procesos y posee dos membranas: interna y externa.
El espacio entre las membranas mitocondriales se llama espacio intermembranoso y el espacio central se conoce como matriz.
Los cuatro complejos encargados del transporte de electrones se encuentran en la membrana interna de la mitocondria.
El complejo 1, NADH deshidrogenasa, inicia la cadena tomando un par de hidrógeno de la matriz mitocondrial.
El complejo 1 utiliza la energía liberada para bombear cuatro protones al espacio intermembranoso.
El complejo 2, succinato deshidrogenasa, trabaja en paralelo con el complejo 1 y transferir electrones a las moléculas de ubiquinona.
El complejo 3, ubiquinona citocromo c reductasa, transferirá electrones de la ubiquinona a dos moléculas de citocromo c.
El complejo 3 también bombea protones del espacio intermembranoso, contribuyendo al gradiente de protones.
El complejo 4, citocromo oxidasa, es responsable del paso final de la cadena de transporte de electrones.
El complejo 4 utiliza electrones y protones para unir oxígeno y formar agua.
La energía generada por la transferencia de electrones al oxígeno se utiliza para bombear protones al espacio intermembranoso.
Los protones que fluyen de nuevo a la matriz a través de la ATP síntasa producen ATP a partir de ADP y fósforo.
Por cada NADH que entra al proceso, se bombean 10 protones y se generan 2.5 moléculas de ATP.
Por cada FADH que entra, se bombean 6 protones y se generan 1.5 moléculas de ATP.
Por cada molécula de glucosa metabolizada, se obtienen 28 moléculas de ATP en la fosforilación oxidativa.
Sumando ATP generado en la glucólisis y el ciclo de Krebs, se forman un total de 34 moléculas de ATP por glucosa en el metabolismo aeróbico.
El metabolismo aeróbico es mucho más eficiente en la generación de energía a partir de la glucosa en comparación con el metabolismo anaeróbico.
Transcripts
la fosforilación oxidativa es el proceso
más importante para obtener atp en los
organismos aeróbicos o sea que respiran
oxígeno para que pueda iniciarse es
necesario primero que se realice la
cadena de transporte de electrones en la
cual se van a utilizar los cnh y fadh
que se produjeron en la glucólisis y el
ciclo de krebs por cada molécula de
glucosa que entra a la glucólisis y pasa
por el ciclo de krebs se producen 10 nh
y 12 fadh
la cnh y fadh van a donar electrones que
pasarán por una serie de complejos multi
enzimáticos hasta llegar al oxígeno que
es el último aceptar de electrones por
eso se llama cadena de transporte de
electrones porque los electrones irán
pasando por cada complejo multi
enzimático ya está el oxígeno la energía
que se genera en este proceso va a
servir para que suceda la fosforilación
oxidativa y se generen muchas moléculas
de atp
estos procesos suceden en la mitocondria
la cual es un orgánulo que posee dos
membranas una interna y otra externa al
espacio entre las dos membranas se le
llama espacio internet brand oso y al
espacio central se le conoce como matriz
los cuatro complejos encargados del
transporte de electrones se encuentran
en la membrana interna
el primer paso en la cadena se lleva a
cabo por el complejo 1 llamado nh
deshidrogenasa
lo que hará este complejo es tomar unión
hidruro dlna de h es decir un átomo de
hidrógeno con 12 electrones
un protón de la matriz de la mitocondria
y los transferirá a la uvic y non a una
molécula que sirve como co factor del
complejo la energía que se libera de
esta transferencia va a servir para que
el complejo uno tome cuatro protones de
la matriz de la mitocondria y los
transporte al espacio intervendrán oso
el segundo complejo es la sub sin ato
deshidrogenasa recordando del ciclo de
krebs este complejo era además el que
cataliza la conversión de succinato a
fumarato y produce una molécula de fadh
en la cadena de transporte de electrones
este mismo complejo toma ese fadh le
quita dos átomos de hidrógeno es decir
dos protones y dos electrones y se los
transfiere a otra molécula de uvic y no
na
este complejo trabaja en paralelo con el
complejo 1 y ambos tienen como función
transferirle electrones a las moléculas
de vic y no na
el complejo 2 a diferencia del complejo
1 no bombea protones de la matriz de la
mitocondria
las ubicaciones cargadas de electrones y
protones obtenidas de los complejos 1 y
2 se van a ir al complejo 3
el complejo 3 o vicky nona citocromo se
oxidó reductasa la uvic y no na puede
cargar dos electrones pero el citocromo
se sólo puede cargar uno así que el
complejo 3 transferirá los dos
electrones de la uvic y nona a 2
citocromo ce que son proteínas que se
encuentran en el espacio intervendrán
oso
además va a tomar los protones de la
uvic y nona y los enviará al espacio
intervendrán oso junto con otros dos
protones de la matriz es decir en total
bombea 4 protones
el complejo 4 se llama citocromo oxidasa
y es el que se encarga del paso final de
la cadena de transporte de electrones
que es pasar los electrones al oxígeno
para llevar esto a cabo el complejo 4 va
a tomar una molécula de oxígeno 4
citocromo c cada uno con su electrón
y 8 protones de la matriz mitocondrial
cuatro de los protones junto con cuatro
electrones de los fitocromos los va a
usar para juntarlos con el oxígeno y
formar dos moléculas de agua
la energía que resulta de pasar los
electrones al oxígeno la va a usar para
bombear otros cuatro protones de la
matriz al espacio intervendrán off
durante la cadena de transporte de
electrones los complejos uno tres y
cuatro tomaron protones de la matriz de
la mitocondria y los llevaron al espacio
intervendrán oso esto hace que se genere
un gradiente es decir hay mucho más
protones en el espacio intervendrán oso
que en la matriz así que esto ocasiona
que los protones empiecen a fugarse de
nuevo hacia la matriz la energía que se
genera por este movimiento de protones
es la que es utilizada en la
fosforilación oxidativa para fósforo y
las moléculas de adp y convertirlas en
atp
para lograr esto los protones irán
pasando desde el espacio intervendrán
oso hasta la matriz a través de la atp
cintas también conocida como el complejo
5 por cada 4 protones que pasen la atp
cintas a será capaz de generar una
molécula de atp
por cada molécula de nh que entra al
proceso de transporte de electrones se
bombean 10 protones y por cada molécula
de fadh se bombean 6 así que podemos
decir que cada nh genera 2.5 moléculas
de atp y cada fadh genera 1.5 moléculas
si recordamos que por cada molécula de
glucosa se obtienen 10 nh y 12 fadh
significa que por cada glucosa se
obtienen 28 moléculas de atp en la
fosforilación oxidativa
si le sumamos a esto que desde la
glucólisis hasta el ciclo de krebs se
forman otras 6 moléculas de atp tenemos
al final que por molécula de glucosa que
entra el proceso del metabolismo
aeróbico se forman 34 moléculas de atp
como podemos ver en comparación el
metabolismo aeróbico aprovecha mucho
mejor la energía contenida en la
molécula de glucosa aunque es un proceso
bioquímico más laborioso que el
metabolismo anaeróbico
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