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8.9: Cadenas de transporte de electrones

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Electron Transport Chains

8.9: Electron Transport Chains

8.9: Cadenas de transporte de electrones

The final stage of cellular respiration is oxidative phosphorylation, which consists of (1) an electron transport chain and (2) chemiosmosis.

The electron transport chain is a set of proteins and other organic molecules found in the inner membrane of mitochondria in eukaryotic cells and the plasma membrane of prokaryotic cells. The electron transport chain has two primary functions: it produces a proton gradient—storing energy that can be used to create ATP during chemiosmosis—and generates electron carriers, such as NAD+ and FAD, that are used in glycolysis and the citric acid cycle.

Generally, molecules of the electron transport chain are organized into four complexes (I-IV). The molecules pass electrons to one another through multiple redox reactions, moving electrons from higher to lower energy levels through the transport chain. These reactions release energy that the complexes use to pump H+ across the inner membrane (from the matrix into the intermembrane space). This forms a proton gradient across the inner membrane.

NADH and FADH2 are reduced electron carriers produced during earlier cellular respiration phases. NADH can directly input electrons into complex I, which uses the released energy to pump protons into the intermembrane space. FADH2 inputs electrons into complex II, the only complex that does not pump protons into the intermembrane space. Thus, FADH2 contributes less to the proton gradient than NADH. NADH and FADH2 are converted back into electron carriers NAD+ and FAD, respectively.

Both NADH and FADH2 transfer electrons to ubiquinone, a mobile electron carrier that passes the electrons to complex III. From there, the electrons are transferred to the mobile electron carrier cytochrome c (cyt c). Cyt c delivers the electrons to complex IV, which passes them to O2. Oxygen breaks apart, forming two oxygen atoms that each accept two protons to form water.

La etapa final de la respiración celular es la fosforilación oxidativa, que consiste en (1) una cadena de transporte de electrones y (2) quimiosmosis.

La cadena de transporte de electrones es un conjunto de proteínas y otras moléculas orgánicas que se encuentran en la membrana interna de las mitocondrias en las células eucariotas y la membrana plasmática de las células procarióticas. La cadena de transporte de electrones tiene dos funciones principales: produce un gradiente de protones ,almacenamiento de energía que se puede utilizar para crear ATP durante la quimiosmosis) y genera portadores de electrones, como NAD+ y FAD, que se utilizan en la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico.

Generalmente, las moléculas de la cadena de transporte de electrones se organizan en cuatro complejos (I-IV). Las moléculas pasan electrones entre sí a través de múltiples reacciones redox, moviendo electrones de niveles de energía más altos a más bajos a través de la cadena de transporte. Estas reacciones liberan energía que los complejos utilizan para bombear H+ a través de la membrana interna (desde la matriz hasta el espacio intermembrano). Esto forma un gradiente de protones a través de la membrana interna.

NADH y FADH2 son portadores de electrones reducidos producidos durante las fases de respiración celular anteriores. NADH puede introducir directamente electrones en el complejo I, que utiliza la energía liberada para bombear protones en el espacio intermembrano. FADH2 introduce electrones en el complejo II, el único complejo que no bombea protones en el espacio intermembrano. Por lo tanto, FADH2 contribuye menos al gradiente de protones que NADH. NADH y FADH2 se convierten de nuevo en portadores de electrones NAD+ y FAD, respectivamente.

Tanto NADH como FADH2 transfieren electrones a ubiquinona, un portador de electrones móvil que pasa los electrones al complejo III. A partir de ahí, los electrones se transfieren al citocromo del portador de electrones móvil c (cyt c). Cyt c entrega los electrones a la IV compleja, que los pasa a O2. El oxígeno se rompe, formando dos átomos de oxígeno que cada uno acepta dos protones para formar agua.

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