La cadena respiratoria es un proceso que ocurre en las mitocondrias y tiene como función reoxidar coenzimas reducidas como el NADH2 y FADH2 generados en procesos catabólicos, mediante el transporte de electrones hasta el oxígeno. Está compuesta por enzimas transportadoras de electrones como deshidrogenasas, ferrosulfoproteínas, ubiquinona y citocromos, organizados en cuatro complejos principales y tres sitios de pasaje de electrones.

1. CADENA RESPIRATORIA
AUTORES: DRA. MONICA C. DIB Y DR. JORGE L BARRIOLA
CATEDRA DE BIOQUIMICA
CARRERA DE MEDICINA. SEDE LA RIOJA
IUCS, FUNDACION BARCELO

2. ESTRUCTURA
MITOCRONDRIAL
• MME:
– PERMEABLE A MOLECULAS Y IONES PEQUEÑOS.
– VARIAS ENZIMAS: MAO, AcilCoA sintetasa, NDK
• ESPACIO INTERMEMBRANAS:
• MMI:
– VARIAS ENZIMAS: SDH, NADHDH, CPK, CAT, ATPasa
– PERMEABLE SELECTIVAMENTE:
• DEJA PASAR LIBREMENTE: O2 , CO2 , H2O, NH3 , Y ALGUNOS
ACIDOS CARBOXILICOS.
• MATRIZ MITOCONDRIAL:
– ENZIMAS CICLO DE KREBS.

3. LANZADERAS
• SON MECANISMOS UTILIZADOS PA-
RA TRANSPORTAR COMPUESTOS
(COENZIMAS REDUCIDAS) A TRAVES
DE LA MMI.
LANZADERA DEL MALATO-ASPARTATO:
• CONVIERTE NADH2 CITOPLASMATICO EN
NADH2EN LA MATRIZ.
LANZADERA DEL GLICEROL FOSFATO:
• CONVIERTE NADH2 CITOPLASMATICO EN
FADH2 EN LA MATRIZ.

4. LANZADERAS
• MALATO-ASPARTATO:
Malato Malato
NAD+
MDH MDH NAD+
NADH2 NADH2
AOA AOA
αCG αCG
GOT GOT
Glu Glu
Asp Asp

5. LANZADERAS
• GLICEROL FOSFATO:
Glicerol-P Glicerol-P
NAD+
FAD
GPDH GPDH CR
NADH2 FADH2
DHA-P DHA-P
CITOPLASMA MATRIZ

6. CADENA RESPIRATORIA
• OCURRE EN LAS MITOCONDRIAS.
• ES UN PROCESO DE REOXIDACION DE CO-
ENZIMAS REDUCIDOS (NADH2 Y FADH2 ) GE-
NERADOS EN LOS DIFERENTES PROCESOS
CATABOLICOS.
• LOS RESPONSABLES DE REALIZAR EL PRO-
CESO SON DIFERENTES TRANSPORTADORES
QUE SE ENCARGAN DE LLEVAR LOS ELEC-
TRONES HASTA EL O2.

7. COMPONENTES DE LA
CADENA RESPIRATORIA
• ENZIMAS TRANSPORTADORAS DE ELECTRONES:
– ACTUAN COMO ACEPTORES Y DADORES DE ELECTRONES EN
DISTINTOS PROCESOS METABOLICOS Y EN LA CADENA RES-
PIRATORIA.
– DESHIDROGENASAS PIRIDIN-DEPENDIENTES:
• USAN NAD O NADP COMO COENZIMAS.
• NO FORMAN PARTE DE LA CADENA RESPIRATORIA AUNQUE SON
INDISPENSABLES PARA LLEVAR LOS ELECTRONES A LA C.R..
• αCGDH, ICDH, MDH, GlDH.
– DESHIDROGENASAS FLAVIN-DEPENDIENTES:
• USAN FMN O FAD COMO GRUPOS PROSTETICOS.
• ALGUNAS ENZIMAS SON PARTE DE LA CADENA Y OTRAS NO.
• NADHDH, AcilCoADH.

8. COMPONENTES DE LA
CADENA RESPIRATORIA
• ENZIMAS TRANSPORTADORAS DE ELECTRONES
– FERROSULFOPROTEINAS:
– TIENEN Fe Y S EN CANTIDAD EQUIMOLECULARES.
– EL ATOMO DE Fe CAMBIA SU ESTADO DE OXIDACION DURANTE
LA TRANSFERENCIA ELECTRONICA.
– UBIQUINONA:
– SE ENCUENTRA EN LA CADENA RESPIRATORIA.
– SU NUCLEO DE QUINONA SE REDUCE Y OXIDA AL TRANSPOR-
TAR LOS ELECTRONES

9. COMPONENTES DE LA
CADENA RESPIRATORIA
• ENZIMAS TRANSPORTADORAS DE ELECTRONES
– CITOCROMOS:
– NO FIJAN O2.
– SON HEMOPROTEINAS: PROTEINAS CONJUGADAS CON UN
GRUPO HEMO.
– DURANTE EL TRANSPORTE ELECTRONICO EL ATOMO DE Fe
CAMBIA SU ESTADO DE OXIDACION.
– SE HAN IDENTIFICADO:
• CITOCROMO B
• CITOCROMO C 1-C
• CITOCROMO A-A3

10. POTENCIALES REDOX EN LA
CADENA RESPIRATORIA
Eºº
∆Gº`
- 0.32
NADH
2
- 0.30
NADHDH (FMN)
-16.60.
+0.04 UBIQUINONA
+ 0.07 CITOCROMOB
+0.23 CITOCROMOC1
-13.29
+ 0.55 CITOCROMO A3

11. FUNCIONAMIENTO DE LA
CADENA RESPIRATORIA
FAD+
S-Fe2+
CoQ Fe 2+
FADH2 S-Fe3+
. Cit B
NADH2 FMN S-Fe2+
CoQH2 Fe3+
NAD+
FMNH2 S-Fe3+

12. FUNCIONAMIENTO DE LA
CADENA RESPIRATORIA
Fe2+
S-Fe3+
Fe2+
Fe3+
Fe2+
Fe3+
H2O
Cit b Cit c1 Cit c Cit a Cit a3
Fe3+
S-Fe2+
Fe3+
Fe2+
Fe3+
Fe2+
O2

13. COMPLEJOS Y SITIOS DE LA
CADENA RESPIRATORIA
• NADH-CoQ REDUCTASA (COMPLEJO I (SITIO I)))
– FORMADO POR: NADHDH (FMN) Y PROT Fe-S
• SUCCINATO-CoA REDUCTASA (COMPLEJO II)
– FORMADO POR: SDH (FAD) Y PROT. Fe-S
• CoQ-CITOCROMO C REDUCTASA (COMPLEJO III (SITIO II))
– FORMADO POR: Cit B, PROT Fe-S Y Cit C1.
• CTIOCROMO OXIDASA (COMPLEJO IV (SITIO III))
– FORMANDO POR: Cit A, Cit A3.
• ATPasa F0-FI (COMPLEJO V)
– CONSITUYE LA ATP SINTETASA

14. CADENA RESPIRATORIA
NADH
FMN FADH
S-Fe S-Fe
COMPLEJO I CoQ COMPLEJO II
NADH-CoQ SITIO I Cit b SUCCINATO-CoQ
REDUCTASA Cit c1 REDUCTASA
SITIO II Cit c
COMPLEJO III Cit a SITIO III
CoQ-CITOCROMO C Cit a3
REDUCTASA O2
COMPLEJO IV
CITOCROMO OXIDASA

15. INHIBIDORES DE CADENA
• SON DIFERENTES SUSTANCIAS QUE IMPIDEN AL
PASO DE LOS ELECTRONES A DISTINTOS NIVE-
LES DE LA CADERA RESPIRATORIA (BLOQUE-
ANTES DE CADENA).
• LOS ELECTRONES PUEDEN LLEGAR HASTA EL
SITIO DE BLOQUEO, PERO NO PUEDEN SEGUIR
MAS ALLA.
• MUCHAS DE ESTAS SUSTANCIAS SON TOXICOS
MUY IMPORTANTES QUE IMPIDEN LA RESPIRA-
CION CELULAR (CN-
, CO).

16. INHIBIDORES DE CADENA
NADH
FMN FADH
S-Fe S-Fe
Amital CoQ Antimicina Dimercaprol
Piericidina Cit b Toxina Difterica
Halotano Cit c1
Cit c
Cit a
Cit a3
CN-
O2
CO N3
-

17. CUESTIONARIO
1) QUE ES LA CADENA RESPIRATORIA Y CUAL ES SU
FUNCION?
2) EN QUE LUGAR DE LA CELULA OCURRE EL PROCESO?
3) QUE SON LAS LANZADERAS Y PARA QUE SIRVEN ?
EJEMPLOS
4) CUALES SON LAS 2 PUERTAS DE ENTRADA PARA LOS
ELECTRONES?
5) CUALES SON LOS TRANSPORTADORES DE LA C. R.?
6) CUALES SON LOS COMPLEJOS EN QUE ESTAN ORGA-
NIZADOS ESTOS TRANSPORTADORES?
7) QUE SON LOS INHIBIDORES DE CADENA RESPIRATO-
RIA, CUALES SON Y EN QUE SITIOS ACTUAN?