Fosforilación oxidativa: Aspectos generales

Summary

En este video, se explica el proceso de fosforilación oxidativa, donde se produce la mayor cantidad de ATP en las células eucariotas dentro de las mitocondrias. Se describe cómo en la etapa oxidativa los electrones son transferidos a través de la cadena respiratoria y cómo, en la etapa de fosforilación, la ATP sintasa convierte ADP en ATP. A lo largo del proceso, se detalla el rol de los complejos proteicos y las moléculas clave como NADH, FADH₂ y O₂, y se concluye con un balance energético que muestra cómo se obtienen entre 36 y 38 ATP por cada molécula de glucosa. También se invita a seguir el canal y suscribirse.

Takeaways

• 😀 La fosforilación oxidativa es el proceso que produce la mayor cantidad de ATP en las células, en eucariotas en las mitocondrias y en procariotas en la membrana plasmática.
• 😀 El proceso de la fosforilación oxidativa tiene dos etapas: una etapa oxidativa y una etapa de fosforilación.
• 😀 En la etapa oxidativa, los electrones se transfieren a través de la cadena respiratoria, una serie de reacciones redox que incluyen complejos proteicos como FMN, coenzima Q y citocromos.
• 😀 Los electrones provienen de los transportadores NADH y FADH2, y al final se combinan con oxígeno para formar agua.
• 😀 En la etapa de fosforilación, la enzima ATP sintetasa se encarga de la fosforilación del ADP para formar ATP.
• 😀 La síntesis de ATP en esta etapa es posible gracias a un gradiente electroquímico de protones generado durante la transferencia de electrones.
• 😀 La fosforilación oxidativa genera un total de 34 moléculas de ATP.
• 😀 El balance energético final de la respiración aerobia resulta en la producción de 36 ATP por cada molécula de glucosa, no 38 debido al gasto de ATP para transportar NADH a la matriz mitocondrial.
• 😀 En la glucólisis se producen 2 ATP y 2 NADH, mientras que la conversión del ácido pirúvico a acetil-CoA genera 2 NADH adicionales.
• 😀 El ciclo de Krebs produce 2 GTP, 6 NADH y 2 FADH2, los cuales participan en la cadena respiratoria para generar ATP.
• 😀 Por cada molécula de NADH se producen 3 moléculas de ATP, por cada FADH2 se generan 2 ATP y cada GTP equivale a 1 ATP.

Q & A

¿Qué es la fosforilación oxidativa?

La fosforilación oxidativa es el proceso mediante el cual se produce la mayor cantidad de ATP en las células eucariotas, específicamente en la mitocondria. En organismos procariotas, este proceso ocurre en la membrana plasmática.

¿Cuáles son las dos etapas que componen la fosforilación oxidativa?

Las dos etapas son la etapa oxidativa y la etapa fosforilante. En la etapa oxidativa ocurren reacciones de transferencia de electrones, y en la etapa fosforilante se genera ATP mediante la ATP sintetasa.

¿Qué ocurre en la etapa oxidativa de la fosforilación oxidativa?

En la etapa oxidativa, ocurren reacciones redox de transferencia de electrones a través de una cadena respiratoria. Los electrones provienen de las moléculas NADH y FADH2, y son aceptados por varios complejos proteicos, terminando en la reducción del oxígeno para formar agua.

¿Qué es la cadena respiratoria y cuáles son sus componentes?

La cadena respiratoria es el conjunto de complejos proteicos que transportan electrones durante la etapa oxidativa. Sus principales componentes son la flavina mononucleótido (FMN), la coenzima Q (CoQ), y los citocromos presentes en la membrana interna de la mitocondria.

¿Cómo se genera ATP en la fosforilación oxidativa?

ATP se genera en la etapa fosforilante por medio de la ATP sintetasa, que no forma parte de la cadena respiratoria. Esta enzima fosforila el ADP para formar ATP, aprovechando el gradiente de protones creado por el transporte de electrones.

¿Cuántas moléculas de ATP se producen en la etapa fosforilante?

En la etapa fosforilante se producen 34 moléculas de ATP, lo que contribuye significativamente al rendimiento energético total de la respiración aerobia.

¿Cuántas moléculas de ATP se generan a partir de cada molécula de NADH y FADH2 en la cadena respiratoria?

Por cada molécula de NADH que ingresa a la cadena respiratoria, se generan 3 moléculas de ATP. En el caso de FADH2, se generan 2 moléculas de ATP.

¿Cómo se obtiene el rendimiento energético final de la respiración aerobia?

El rendimiento energético final de la respiración aerobia es de 36 a 38 moléculas de ATP por glucosa, dependiendo de las pérdidas energéticas en el transporte de NADH hacia la matriz mitocondrial.

¿Qué moléculas se generan en la glucólisis, el ciclo de Krebs y la conversión de ácido pirúvico a acetil-CoA?

En la glucólisis se generan 2 moléculas de ATP y 2 de NADH. En la conversión de ácido pirúvico a acetil-CoA se producen 2 moléculas de NADH. En el ciclo de Krebs, se generan 2 moléculas de GTP, 6 de NADH y 2 de FADH2.

¿Por qué el rendimiento total de ATP en la respiración aerobia varía entre 36 y 38 ATP por glucosa?

El rendimiento varía debido a que el transporte de los NADH producidos en la glucólisis hacia la matriz mitocondrial requiere el gasto de 1 molécula de ATP, lo que reduce el total de ATP producido por cada glucosa. Por esta razón, el rendimiento final es de 36 ATP en lugar de 38.