Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-172

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140 Capítulo 8 OBTENCIÓN DE ENERGÍA: GLUCÓLISIS Y RESPIRACIÓN CELULAR
reacciones y se reutiliza muchas veces. Luego, las enzimas mi-
tocondriales promueven varias reordenaciones que regene-
ran el oxalacetato y liberan dos moléculas de CO2. Durante
esta secuencia de reacciones, la energía química de cada gru-
po acetilo se capta en forma de un ATP y cuatro portadores
de electrones: tres NADH y un FADH2 (dinucleótido de fla-
vina-adenina, una molécula relacionada).
Para repasar el conjunto completo de reacciones que ocu-
rren en la matriz mitocondrial, véase “De cerca: Reacciones
de la matriz mitocondrial”.
RESUMEN
Reacciones de la matríz mitocondrial
• La formación de acetil CoA produce una molécula de CO2 y
una molécula de NADH por molécula de piruvato.
• El ciclo de Krebs produce dos moléculas de CO2, una molécula
de ATP, tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2 por
molécula de acetil CoA.
H
NADH FADH2
ATP
H�
H�
H� H
�
H�
H�
H�
H�
H� H�
H�
H�
H�
H�
H�
H�
H2O2e
� �� 2H�O2
1
2
El canal de H�
se acopla con la 
enzima sintasa 
de ATP.
El flujo de H�
hacia abajo del 
gradiente de 
concentración
impulsa la 
síntesis de ATP.
Una alta 
concentración
de H� se genera 
por medio del 
transporte
activo.
Se requiere oxígeno 
para aceptar electrones 
cuya energía se ha 
agotado.
Los portadores de electrones 10 NADH y 2 
FADH2 de alta energía que se formaron a partir 
de la glucólisis, la formación de acetil CoA y el 
ciclo de Krebs se incorporan en la ETC. 
matriz
compartimiento
intermembranas
membrana
interna
La energía de los 
electrones 
energéticos
impulsa el 
transporte activo 
de H� por la ETC.
NAD
FAD
pi
+
ADP
2e�
FIGURA 8-8 Cadena de transporte de electrones de las mitocondrias 
Las moléculas de NADH y FADH2 depositan sus electrones energéticos en los componentes de la cadena de transporte de electrones. Con-
forme los electrones pasan a través de cada componente de la cadena, parte de su energía se utiliza para bombear iones hidrógeno de la
matriz al interior del compartimiento intermembranoso. Esto crea un gradiente de iones hidrógeno que permite impulsar la síntesis de ATP.
Al final de la cadena de transporte de electrones, los electrones cuya energía se ha agotado se combinan con iones hidrógeno y con oxíge-
no en la matriz para formar agua.
• Por consiguiente, al término de las reacciones de la matriz, las
dos moléculas de piruvato que se producen a partir de una so-
la molécula de glucosa se han descompuesto totalmente para
formar seis moléculas de CO2.
• Durante el proceso, y a partir de una sola molécula de glucosa,
se han producido dos moléculas de ATP y 10 portadores de elec-
trones de alta energía: ocho NADH y dos FADH2.
Los electrones de alta energía viajan a través 
de la cadena de transporte de electrones
En este punto, la célula ha ganado solamente cuatro molécu-
las de ATP a partir de la molécula de glucosa original: dos du-
rante la glucólisis y dos durante el ciclo de Krebs. Sin
embargo, la célula ha captado muchos electrones de alta ener-
gía en las moléculas portadoras: dos NADH durante la glucó-
lisis más ocho NADH adicionales y dos FADH2 de las
reacciones de la matriz, lo que hace un total de 10 NADH y
dos FADH2 por cada molécula de glucosa. Los portadores de-
positan sus electrones en la cadena transportadora de electro-
nes (ETC) localizados en la membrana mitocondrial interna
(FIGURA 8-8). Estas cadenas de transporte de electrones tie-
nen una estructura y función similares a las que están integra-
das a la membrana de los tilacoides de los cloroplastos. Los
electrones energéticos se desplazan de molécula en molécula
a lo largo de la cadena, perdiendo pequeñas cantidades de
energía en cada transferencia. En determinados puntos a lo
largo de la cadena, se libera justo la cantidad de energía sufi-
ciente para bombear iones hidrógeno desde la matriz, a través