Biología de 2º de bachillerato - Telecable

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II) La célula 5b) Respiración celular LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA (CADENA RESPIRATORIA).CONCEPTO Y OBJETIVOS Concepto: Consiste en un transporte de electrones desde las coenzimas reducidas, NADH+H + o FADH2, hasta el oxígeno. Este transporte se realiza en la membrana de las crestas mitocondriales. Objetivos: Es en este proceso donde se obtendrá la mayor parte de la energía contenida en la glucosa y otros compuestos orgánicos, que será almacenada en forma de ATP. Al mismo tiempo se recuperarán las coenzimas transportadoras de electrones en su forma oxidada, lo que permitirá la oxidación de nuevas moléculas de glucosa y de otras sustancias orgánicas. Como producto de desecho se obtendrá agua. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA DE LAS CRESTAS MITOCONDRIALES Las crestas mitocondriales tienen la estructura de toda membrana biológica. Empotradas en la doble capa lipídica se encuentran diferentes sustancias transportadoras de electrones formando la cadena respiratoria. Estas están asociadas formando cuatro grandes complejos: - Complejo I (NADH deshidrogenasa) - Complejo II (Succinato deshidrogenasa) - Complejo III (Citocromo bc1) - Complejo IV (Citocromo c oxidasa) Acetil-CoA Fig. 16 Balance del ciclo de Krebs. Existen, además, otros transportadores: la coenzima Q (Co-Q) o ubiquinona (UQ), el citocromo c (cit c) y la enzima ATP sintetasa. II UQ Espacio intermembrana Matriz mitocondrial Fig. 17 Componentes de la membrana de las crestas mitocondriales. GTP Ciclo de Krebs o del GDP cítrico J. L. Sánchez Guillén Página II-5b-12 IV FADH 2 FAD ATPasa 3 NAD + 3 NADH 2 CO 2
II) La célula 5b) Respiración celular LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA (CADENA RESPIRATORIA): MECANISMO En la membrana de las crestas mitocondriales se va a realizar un transporte de electrones desde el NADH o el FADH2 hasta el oxígeno, tal y como se indica en la figura. Este transporte de electrones va a generar un transporte de protones por parte de los complejos I, II y III desde la matriz hacia el espacio intermembrana. Cada complejo será capaz de bombear dos protones. La salida de estos protones a través de las ATPasas servirá para sintetizar ATP, 1 ATP por cada dos protones, de forma similar a como sucedía en los cloroplastos. El NADH es capaz de reducir al Complejo I por lo que se obtendrán 3ATP por cada molécula de NADH. El FADH2 no puede reducir al Complejo I y cede sus dos electrones al Complejo II que los pasa a la Ubiquinona (UQ). Esta es la razón por la que el FADH2 sólo genera 2 ATP. NADH+H + Matriz mitocondrial NAD + Fig. 18 Esquema general de la fosforilación oxidativa en la cadena respiratoria. Oxidación del NADH y síntesis de ATP. UQ (Ubiquinona) y Cit-c (citocromo C). Los electrones serán cedidos finalmente al oxígeno que junto con dos protones del medio darán una molécula de H2O 2H + + 1/2O2 + 2e - ----Í H2O ¿Qué sucede con el NADH de origen hialoplasmático en los eucariotas? Hemos visto que cada NADH que se origina en las mitocondrias rinde 3 ATP. Pero, en los eucariotas, el NADH que se origina en el hialoplasma, en la glucolisis, sólo puede originar 2 ATP. Esto es debido a que este NADH no puede atravesar la membrana mitocondrial y debe ceder sus electrones a una sustancia intermediaria que a su vez los cede al FAD que hay en el interior de la mitocondria, lo que no sucede en los procariotas. II UQ Espacio intermembrana 6H + 1/2O 2 Hialoplasma Interior mitocondrial Fig. 19 El NADH que se origina en el hialoplasma cede los electrones a una sustancia que los cede a su vez al FAD que hay en el interior de la mitocondria. Esta es la razón por la que este NADH sólo rinde 2 ATP. J. L. Sánchez Guillén Página II-5b-13 H 2 O IV 3ADP 6H + NADH FAD 2e - 3ATP ATPasa 2e - NAD + FADH 2
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