Fosforilación Oxidativa: Producción de ATP en la Respiración Celular
Clasificado en Biología
Escrito el en 
español con un tamaño de 5,14 KB
Fosforilación Oxidativa: Síntesis de ATP
La fosforilación oxidativa es la segunda etapa clave de la respiración celular. Se lleva a cabo en la membrana mitocondrial interna en células eucariotas. Es el mecanismo principal de síntesis de ATP en la respiración celular, gracias a la oxidación de las coenzimas reducidas NADH y FADH2 provenientes de etapas anteriores. Su función es la síntesis de ATP.
1. Cadena Transportadora de Electrones
Este proceso está constituido por una serie de moléculas (principalmente proteínas) organizadas de forma ordenada en la membrana interna de las mitocondrias en células eucariotas. En células procariotas, se encuentra en la membrana plasmática.
Mecanismo de Acción de las Moléculas
Cada molécula acepta electrones (e-) de la molécula anterior, reduciéndose, y luego los transfiere a la molécula siguiente, que a su vez se oxida.
Reciclaje de Coenzimas Reducidas
Las coenzimas reducidas obtenidas en procesos anteriores pasan a la cadena respiratoria para retornar a su estado oxidado.
Entrada de Electrones en la Cadena Respiratoria
Los electrones proceden de las coenzimas NADH y FADH2, que los ceden junto con protones (H+), transformándose en sus formas oxidadas: NAD+ y FAD.
Componentes de la Cadena Respiratoria
La cadena respiratoria está compuesta por seis componentes principales:
- Cuatro complejos proteicos (I, II, III y IV)
- Una ubiquinona (Q)
- Un citocromo c
Energía Liberada por los Electrones
La energía liberada por los electrones al atravesar la cadena se utiliza en tres puntos específicos para bombear protones (H+) desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembranoso.
2. Fosforilación Oxidativa (Quimiósmosis)
Cuando la concentración de H+ en el espacio intermembranoso es muy elevada, se genera un gradiente electroquímico a ambos lados de la membrana. Este gradiente impulsa el paso de los H+ a través de las ATP sintasas de regreso hacia la matriz mitocondrial.
Rendimiento de ATP
- Por cada NADH que entra en la cadena respiratoria, se sintetizan 3 moléculas de ATP.
- Por cada FADH2, se sintetizan 2 moléculas de ATP.
Las ATP sintasas se activan por el flujo de H+ e intervienen en la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi, proceso conocido como fosforilación oxidativa.
Comparativa de Procesos Metabólicos
Conceptos | Respiración Aeróbica | Respiración Anaeróbica | Fermentación |
¿Necesita O2? | Sí | No | No |
Sustrato que pueden oxidar | Cualquier principio inmediato | Cualquier principio inmediato | Principalmente glúcidos y proteínas |
Primer aceptor e- y H+ | NAD+ | NAD+ | NAD+ |
Aceptor final | O2 | Diferente al O2 (molécula inorgánica) | Molécula orgánica |
Transforma aceptor final en: | H2O | Diferente al agua (molécula inorgánica) | Algún compuesto orgánico (ej. etanol) |
Carbono sustrato transformado en: | CO2. A veces la oxidación es incompleta. | CO2. A veces la oxidación es incompleta. | Siempre algún compuesto orgánico. Puede aparecer CO2. |
Capaces de obtener ATP al oxidar NADH+ H+ | Sí | Sí | No. Carecen de cadena respiratoria. El NADH+H+ cede sus H+ al aceptor final sin producirse síntesis de ATP. |
Energía obtenida de una glucosa | 38 ATP | 38 ATP | Variable. Usualmente 2 ATP. |