Cadena-transporte-de-electrones-y-fosforilacion-oxidativa

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CADENA RESPIRATORIA O CADENA DE TRANSPORTE 
DE ELECTRONES
• El NADH y FADH2 obtenidos contienen un par de 
electrones que se transfieren al O2 con liberación de 
energía.
• La cadena respiratoria transporta los electrones al O2.
• La energía liberada en estas reacciones REDOX se usa 
para la síntesis de ATP en un proceso acoplado llamado 
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
La etapa final de la respiración es el transporte terminal de electrones, que 
involucra a una cadena de transportadores de electrones y enzimas 
embutidas en la membrana interna de la mitocondria
A lo largo de esta serie de
transportadores de electrones,
los electrones de alta energía
transportados por el NADH de la
glucólisis y por el NADH y el
FADH2 del ciclo de Krebs van
"cuesta abajo" hasta el oxígeno
Los electrones finalmente son
aceptados por el oxígeno, que se
combina con protones en
solución para formar agua
• Formada por 4 grandes complejos proteicos:
• NADH
NADH deshidrogenasa
CoQ
Complejo II: FAD deshidrogenasa
Complejo III: Citocromo reductasa
Cit b
Cit c
Complejo IV: Citocromo C oxidasa
½ O2 H2O
Piruvato
Citrato
Malato
Isocitrato
• Inhibidores
• NADH-Q reductasa: rotenona y amital
• Citocromo reductasa: antimicina A
• Citocromo oxidasa: CO, cianuro y azida.
• FOSFORILACIÓN OXIDATIVA:
• Proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y Pi
acoplado a la oxidación de los componentes de
la cadena respiratoria.
• Llevada a cabo por sistemas respiratorios en la
membrana interna de las mitocondrias
En los complejos a lo 
largo de toda la cadena 
de transporte de 
electrones se 
desprenden grandes 
cantidades de energía 
libre que impulsan el 
bombeo de protones 
(iones H+) hacia el 
exterior de la matriz 
mitocondrial
Acoplamiento quimiosmótico
El transporte de electrones paso a 
paso, desde el NADH o el FADH2 
hasta el O2 a través de los 
transportadores de electrones, da por 
resultado el bombeo de protones a 
través de la membrana mitocondrial 
interna hacia el espacio entre las 
membranas mitocondriales interna y 
externa.
La diferencia de concentración de protones entre la 
matriz y el espacio intermembranoso genera 
diferencia de pH y de carga: potencial de 
membrana. 
Cuando los protones fluyen de regreso a la matriz 
siguiendo el gradiente protónico, se libera energía 
utilizable en la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi.
• Los protones regresan a la matriz a través de un gran 
complejo enzimático, llamado ATP SINTASA. 
• Formada por 2 complejos proteicos: F0 y F1.
• F1 proteina globular de 380 KDa. Compuesta por 9 
subunidades: 3 α,3 β, 1 γ, 1δ, y 1 ε. Periférica a la 
membrana y unida mediante un cuello F0.
• Reside la capacidad de sintetizar ATP y la de 
hidrolizarlo.
• F0 complejo de proteína integral inserto en la 
membrana que forma un canal por donde pasan los 
protones.
Cuando los protones descienden a lo largo del
gradiente de energía, dicha energía se utiliza para
sintetizar ATP.
De esta manera, el gradiente protónico que existe a
través de la membrana mitocondrial interna acopla la
fosforilación con la oxidación.
Proceso Sustrato Productos 
Glucólisis Glucosa 2 ácido pirúvico
2 
ATP
2 NADH
Entrada al ciclo de Krebs 2 ácido pirúvico 2 Acetil CoA
2 CO2
2 NADH
Ciclo de Krebs 2 Acetil CoA 4 CO2
2 GTP
(equiv. a 2 ATP)
6 NADH
2 FADH2
Glucosa 6 CO2
2 ATP
2 GTP
10 NADH
2 FADH2
En las células eucariotas, el costo energético de transportar electrones
desde el NADH formado en la glucólisis, a través de la membrana interna de
la mitocondria, baja la producción neta de ATP a partir del NADH y FADH2
Resumen del rendimiento energético máximo obtenido por la oxidación 
completa de glucosa
Proceso Citosol Matriz
mitocondrial
Transporte 
electrónico
Glucólisis 2 ATP
2 NADH 5 ATP
2 ATP
5 ATP
Respiración Ácido 
pirúvico a 
acetilCoA
2 x (1 NADH) 2 x (2,5 ATP) 5 ATP
Ciclo de 
Krebs
2 x (1 ATP)
2 x (3 NADH)
2 x (1 FADH2)
2 x (1 ATP)
2 x (3 x 2,5)
2 x (1 x 1,5)
2 ATP
15 ATP
3 ATP
32 ATP
Reacciones anapleróticas o de completamiento
Ciclo de Krebs: - obtención de ATP 
- biosíntesis de:
Aminoácidos α cetoglutarato y oxalacetato
Porfirinas Succinato 
Reacciones que reestablecen los niveles de los 
intermediarios del ciclo que se utilizan en otras rutas 
biosintéticas
Piruvato + CO2 + ATP oxalacetato + ADP + Pi
Piruvato carboxilasa
Piruvato + CO2 + NADH + H malato + NADP
Malato deshidrogenasa