La fuerza protón-motriz

lugar a la síntesis y liberación de 3 moléculas de ATP. El número de subunidades c
determina la eficiencia con la que el gradiente de protones se convierte en síntesis de
ATP. Por ejemplo, si hay 10 subunidades c en el anillo (tal y como se ha observado
en una estructura cristalina de la ATP sintasa de mitocondrias de levadura), cada
molécula de ATP generada requiere el transporte de 10/3 5 3,33 protones. Evidencias
recientes demuestran que los anillo c de todos los vertebrados están formados por
8 subunidades, lo que convierte a la ATP sintasa de vertebrados en la ATP sintasa más
eficiente conocida, ya que sólo requiere el transporte de 2,7 protones para la síntesis
de ATP. Para simplificar, asumiremos que se tienen que desplazar 3 protones hacia la
matriz por cada molécula de ATP formada. Como veremos más adelante, los electrones
del NADH bombean protones suficientes como para generar 2,5 moléculas de
ATP, mientras que los procedentes del FADH 2 generan 1,5 moléculas de ATP.
Volvamos por un momento al ejemplo con el que empezamos esta sección. Si un
ser humano en reposo necesita 85 kg de ATP diarios para desempeñar las funciones
del organismo, 3,3 3 12 25 protones tendrán que atravesar la ATP sintasa cada día, lo
que equivale a 3,3 3 12 21 protones por segundo. La Figura 21.10 resume el proceso
de la fosforilación oxidativa.
I
Matriz
Espacio
intermembrana
II
ADP + P i
H +
III
H +
ATP
ATP sintasa
Fuerza
protón-motriz
Cadena transportadora de electrones
IV
O 2 H2 O
Figura 21.10 Esquema general de la fosforilación oxidativa. La cadena transportadora
de electrones genera un gradiente de protones que se utiliza para sintetizar ATP.
21.2 Las lanzaderas permiten el movimiento
a través de las membranas mitocondriales
La membrana mitocondrial interna tiene que ser impermeable a la mayoría de las
moléculas, a pesar de que tienen que producirse numerosos intercambios entre el
citoplasma y las mitocondrias. Estos intercambios están mediados por una serie de
proteínas transportadoras que atraviesan la membrana (p. 205).
Los electrones del NADH citoplasmático
entran en las mitocondrias gracias a lanzaderas
Una de las funciones de la cadena respiratoria consiste en regenerar el NAD 1 para que
se utilice en la glicolisis. ¿Cómo se reoxida el NADH citoplasmático a NAD 1 en condiciones
aeróbicas? El NADH no puede sencillamente entrar en las mitocondrias para ser
Sorprendentemente, un ser humano
en reposo consume poca potencia.
Aproximadamente 116 vatios,
el consumo energético de una típica
bombilla incandescente, proporcionan
la energía suficiente para sustentar
a una persona en reposo.
? PREGUNTA RÁPIDA 2 A menudo,
las ATP sintasas purificadas a partir de
distintas fuentes presentan distinto número
de subunidades c. ¿Qué efecto tendría una
modificación en el número de subunidades c
sobre el rendimiento de ATP en función del
flujo de protones?
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