¿Dónde se lleva a cabo la fosforilación oxidativa en células eucariotas?

Se lleva a cabo en la membrana mitocondrial interna. En células procariotas se encuentra en la membrana plasmática.

¿Cuántos ATP se obtienen por cada NADH y cada FADH2?

Por cada NADH que entra en la cadena se sintetizan 3 moléculas de ATP. Por cada FADH2 se sintetizan 2 moléculas de ATP.

¿Qué es la quimiósmosis en la fosforilación oxidativa?

Es el proceso en el que el gradiente electroquímico de H+ impulsa su paso a través de las ATP sintasas hacia la matriz mitocondrial, lo que sintetiza ATP.

Fosforilación oxidativa: síntesis de ATP en la respiración celular

Resumen

El documento explica la fosforilación oxidativa, la segunda etapa de la respiración celular en la que se sintetiza la mayor parte del ATP. Describe la cadena transportadora de electrones, el gradiente de protones y la acción de las ATP sintasas. También compara la respiración aeróbica, la anaeróbica y la fermentación.

Puntos clave

La fosforilación oxidativa ocurre en la membrana mitocondrial interna en eucariotas y en la membrana plasmática en procariotas.
Los electrones de NADH y FADH2 atraviesan la cadena respiratoria, formada por cuatro complejos proteicos, una ubiquinona y un citocromo c.
La energía liberada permite bombear H+ desde la matriz hacia el espacio intermembranoso.
El gradiente electroquímico de H+ impulsa su regreso a la matriz a través de las ATP sintasas, que sintetizan ATP a partir de ADP y Pi.
Por cada NADH se obtienen 3 ATP y por cada FADH2 se obtienen 2 ATP.
La respiración aeróbica usa O2 como aceptor final de electrones, mientras que la fermentación no tiene cadena respiratoria.

Ponte a prueba

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.