1) La cadena de transporte de electrones consiste en una serie de portadores de electrones en la membrana mitocondrial interna que transfieren electrones de alta energía de NADH y FADH2 al oxígeno. 2) Durante esta transferencia de electrones, parte de la energía se utiliza para impulsar la síntesis de ATP a través de la fosforilación oxidativa. 3) El flujo de electrones a lo largo de la cadena y la bomba de protones generan un gradiente electroquímico que se utiliza para formar ATP a partir de

1. CADENA
TRANSPORTADORA DE
ELECTRONES y
QUIMIÒSMOSIS

3. 1. A continuación se considera el destino de todos los electrones
extraídos de una molécula de glucosa durante la glucólisis, la
formación de acetil- CoA y el ciclo de Krebs.
2. Recuérdese que estos electrones se transfirieron como parte de
átomos de hidrógeno a los aceptores NAD y FAD, con la
formación de NADH y FADH2
3. Tales compuestos reducidos entran
en este punto en la
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES, donde los
electrones de alta ene4rgía de sus átomos de hidrógeno se
transfieren de una molécula aceptora a otra
4. Al ocurrir esta transferencia de electrones en una serie de
reacciones exergónicas, parte de su energía se utiliza para
impulsar la síntesis de ATP, un proceso endergónico.
5. Como esta síntesis (por fosforilación del ADP) está acoplada a
las reacciones redox en la cadena de transporte de electrones,
todo el proceso se conoce como FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.

5. LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES LOS TRANSFIERE DE
NADH y FADH2 AL OXÍGENO
 La cadena de transporte de electrónico consiste en una serie
de portadores de electrones incluida en la membrana mitocondrial
interna de los eucariotes, y en la membrana plasmática de los
procariotes.
 Como el NADH y el FADH2 cada transportador puede
encontrarse en una forma oxidada o una reducida. Los electrones
pasan por la cadena de transporte en una serie de reacciones
redox.
 En la cadena de transporte de electrones cada molécula
aceptora se reduce cuando capta electrones y se oxida cuando los
cede.
Los electrones que entran en la cadena tienen un contenido
energético relativamente alto, y pierden parte de esta energía en
cada paso según van pasando por la cadena transportadora de
electrones.

6. Se representa la disminución del potencial redox a medida que los electrones
pasan desde el NADH hacia el O2. Se indica también el cambio de energía
libre, cada segmento coloreado indica que se libera energía suficiente para que
se forme una molécula de ATP.

7. La Cadena Respiratoria. Oxidación del FADH2 (animación).
+
+
+
FAD
+
+
+
+
+
+
+
+
2ATP
2ADP
+
FADH2
+
II
e e
UQ
e e
Comp.IV
Comp. III
e e
e e
e e
Cit C
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

8. La Cadena Respiratoria. Oxidación del NADH
+
+
+
NAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
3ATP
3ADP
+
NADH
+
e e
e e
Comp.IV
Comp. III
UQ
Comp. I
e e
e e
e e
Cit C
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

9. Algunos miembros de la cadena
son:
de transporte de electrones
• Mononucleótido de flavina (FMN )
•El lípido la ubiquinona (también llamado coenzima Q o CoQ),
•Diversas proteínas de hierro- azufre, y un grupo de proteínas
estrechamente relacionadas que contienen hierro denominadas
citocromos.

11. La cadena transportadora de electrones de la membrana mitocondrial
interna está formada por cuatro grandes complejos o grupos de aceptores
característicos:
COMPLEJO 1 ( NADH-ubiquinona oxidoreductasa) acepta los electrones de
las moléculas de NADH producidas durante la glucoisis, la formación de
acetil-CoA y el ciclo del ácido cítrico.
COMPLEJO 2 (succinato-ubiquinona reductasa) acepta electrones de las
moléculas de FADH2 producidas durante el ciclo del ácido cítrico.
“Ambos complejos originan el mismo producto, ubiquinona
que es el sustrato del
reducida,
COMPLEJO 3 ( ubiquinona-citocromo oxidoreductasa) , este complejo
acepta electrones de la ubiquinona reducida y se los pasa al citocromo c.
COMPLEJO 4 (citocromo c oxidasa) acepta electrones del citocromo c y
los utiliza para reducir al oxígeno molecular y formar agua. De esta forma
simultánea, los electrones se unan con protones del medio circundante
para formar hidrógeno, y la reacción química entre hidrógeno y oxígeno
produce agua.

12. Se muestra la
secuencia de
los transporta
electrónicos
que oxidan el
succinato y los
sustratos
ligados al NAD
en la
membrana
interna

13. Dado que el oxígeno e el aceptor final de electrones en la cadena de
transporte, los organismos con respiración aerobia precisan de él. Qué
ocurre cuando las células aerobias estrictas se ven privadas de este
gas?? Si no hay oxígeno disponible para aceptados, el último citocromo
de la cadena conserva sus electrones. Cuando esto ocurre, cada
molécula aceptora de la cadena también retiene
sus electrones
(permanece en su estado reducido), la cadena completa se bloquea
incluso hasta el NADH. Dado que la fosforilación oxidativa está
acoplada al transporte de electrones , no se producen moléculas de
ATP por medio de esta cadena. La mayor parte de las células de
organismos pluricelulares no pueden sobrevivir mucho tiempo sin
oxígeno , porque la pequeña cantidad de ATP que producen sólo con la
glucólisis es insuficiente para sostener los procesos biológicos.
La falta de oxígeno no es el único factor que interfiere con la cadena de
electrones. Algunos venenos también inhiben la actividad de los
citocromos (citocromo a3) de modo que este ya no puede llevar
electrones al oxígeno, lo que bloque la transferencia de electrones a la
cadena y hace que cese la producción de ATP.
Aunque el flujo de electrones en el transporte suele estar
estrechamente acoplado a la producción de ATP, algunos organismos
desacoplan los dos procesos para producir calor.

15. En el acoplamiento quimiosmòtico ocurren dos acontecimientos distintos:
1) Se establece un gradiente de electroquímico de protones de la membrana
interna de la mitocondria y
2) la energía de este gradiente se utiliza para la formación de ATP a partir de
ADP

17. La cadena de
transporte de
electrones en la
membrana
mitocondrial interna
incluye tres bombas de
protones que se
localizan en tres de los
cuatro complejos de
transporte de
electrones.
La energía liberada
durante dicho
transporte se utiliza
para llevar protones
(H+) de la matriz
mitocondrial al espacio
intermembranoso,
donde se acumula una
alta concentración de
protones.
Se impide que estos se
difundan de nuevo
hacia la matriz,
excepto en conductos
especiales en la sintasa
de ATP en la
membrana interna. El
flujo de protones a
través de la sintasa
genera ATP.

19. BALANCE DE LA DEGRADACIÓN DE UNA MOLÈCULA DE GLUCOSA

20. Regulación de la respiración
aerobia:
Cuando en la célula se
acumula suficiente ATP, éste
inhibe la fosfofructocinasa,
una enzima que cataliza uno
de los primeros pasos de la
glucólisis. Esta inhibición por
retroacción controla la rapidez
de la respiración aerobia al
hacerla coincidir con las
demandas de energía de la
célula.

21. Comparación de respiración aerobia, respiración anaerobia y fermentación

23. Balance global de la oxidación de la glucosa a piruvato por glucólisis
, de piruvato a acetil-CoA y a través del ciclo de Krebs