Proceso de respiración celular y síntesis de ATP

Transporte electrónico

Los e- del NADH y FADH2 son cedidos a unas moléculas transportadoras (que forman la cadena transp. de e-) que están asociadas a la membrana interna y que estarán situadas según un gradiente de potenciales de oxidorredución, de manera que al pasar de una molécula a otra, los e- desciendan a niveles energéticos inferiores. Los transportadores de e- de la cadena respiratoria están organizados en 4 grandes complejos que están insertos en la membrana interna y algunos de ellos poseen citocromos. El último complejo enzimático transfiere los e- al O2, que se reduce formando H2O y que será el aceptor final de e-.

Formación de gradiente quimiosmótico

La energía que van perdiendo los e- se usa para bombear protones (H+) a través de la membrana mitocondrial interna y estos e- se acumularán en el espacio intermembranoso, lo cuál hará que la membrana tenga cargas positivas en un lado y negativas en el otro. Así habrá una diferencia de concentración de p+ y una separación de cargas eléctricas. Esta situación de gradiente electroquímicode p+es un almacenamiento de energía temporal llamado fuerza protón-motriz.

Síntesis de ATP

La fuerza protón-motriz es el motor energético de la fosforilación de ADP. En la membrana mitocondrial están las ATPasa, proteínas que atraviesan la membrana y que tienen un canal en su interior por el que los p+ pueden volver a entrar a la matriz. El paso de los p+ permite que las ATPasa sinteticen ATP y disipa el gradiente electroquímico y la energía almacenada en este se une a la fosforilación del ADP para formar ATP.

Rendimiento de la respiración

(nadh=3ATP/ fadh2=2ATP/ GTP

Glucólisis: 2ATP-----2ATP / 2 NADH--- según lanzadera (4 ó 6 ATP)= 6 ó 8 ATP.

Piruvato a acetil-CoA: 2X(1 NADH)---2X3ATP= 6 ATP

Ciclo de Krebs: 2x(1 GTP)= 2ATP / 2x(3 NADH)= 2x9ATP= 18 ATP / 2x(1 FADH2)= 2x2ATP=4 ATP

TOTAL= 36/38ATP