Respiración celular | Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa

Summary

La 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.