cadena respiratoria

CADENA RESPIRATORIA

CADENA RESPIRATORIA
Material elaborado por: J. Monza, O. Borsani, L. Batista y S. Signorelli
La cadena respiratoria se abastece de poder reductor
Las células eucariotas y procariotas obtienen energía, principalmente bajo forma de ATP, a partir del
poder reductor (o H2) presente en las moléculas de glúcidos, lípidos y aminoácidos, entre otras. Como se
observa en lafigura 1, el aceptor final de los H2 es el O2, se trata de un ejemplo de célula aerobia. Sin
embargo, hay otros tipos de células en que los aceptores finales de H2 son moléculas diferentes del O2,
esas células son anaerobias y fermentativas. Ahora vamos a centrar el estudio en células aerobias.
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Los azúcares, ácidos grasos y aminoácidos cuando son oxidados (degradados) proveen de
poderreductor, de manera más o menos directa, a la cadena respiratoria (Figura 1). Así, se
reducen cofactores como el NAD y el FAD dando inicio a la transferencia del poder reductor (H2)
hasta el aceptor final, que en los organismos aerobios es el O2 (Figura 1).

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La variación de energía de los electrones desde los precursores reducidos (aminoácidos,
glúcidos y ácidos grasos) hasta el agua, es unproceso exergónico, que impulsa la reacción
endergónica de síntesis de ATP a partir del ADP y P (Figura 1 y 2).

Figura 1. Diagrama que muestra la convergencia del poder reductor (H2) desde moléculas reducidas
(aminoácidos, glúcidos y ácidos grasos) hasta el oxígeno. Parte de la energía liberada se conserva
como ATP.

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CADENA RESPIRATORIA

El ATP es un mononucleótido que acumula laenergía
A través de los transportadores de la cadena respiratoria ocurren reacciones de óxido reducción, que
liberan la energía necesaria para la síntesis de ATP, según se representa en la Figura 1. Esta molécula
es el reservorio de energía común en animales, vegetales, hongos y bacterias.
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El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos: es un nucleótido trifosfato (Fig.
2).También son mononucléotidos, pero mono y difosfato, el AMP y el ADP .

Figura 2. Molécula de ATP (adenosín trifosfato). AMP (adenosín
monofosfato) y ADP (adenosín difosfato). Las flechas indican los
enlaces fosfoanhidro y la energía contenida en ellos. La adenina (A) es
una representación de la molécula, y no su fórmula.

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La formación de un enlace fosfoanhidro (entre dos P) es unareacción fuertemente endergónica
que requiere 7.5 Kcal (Figura 2). La hidrólisis de este enlace libera la misma cantidad de energía.
De esta forma, en la transformación del ATP en ADP se liberan 7.5 Kcal y un fosfato, y de ADP a
AMP se liberan otras 7.5 Kcal y otro fosfato: la hidrólisis de ATP en AMP rinde entonces 15
Kcal.

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Otros mononucleótidos, como los que aparecen en la figura 3,tienen otras bases: guanina el
GTP, citosina el CTP, uracilo el UTP y timina el TTP. La síntesis de estos nucleótidos trifosfato
desde los monofosfato o difosfato respectivos requiere la misma cantidad de energía que la
síntesis de ATP desde el AMP o ADP. Por lo tanto, la hidrólisis de los enlaces de alta energía de
cualquier mononucleótido rinde la misma cantidad de energía: de GTP a GMP o de TTPa TMP
se liberan 15 kcal.

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Si bien hay otros mononucleótidos capaces de conservar energía en sus enlaces fosforanhidro,
el ATP es la molécula bajo la cual las células almacenan inicialmente la energía, y a partir de ella
se forman en general los otros mononucleótidos. Por ejemplo, mientras un ATP rinde ADP un
GDT se fosforila a GTP, etc.

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Figura 3.Mononuclótidos trifosfato. Los enlaces de alta energía (indicados con flecha) ocurren entre dos fosfatos
con pérdida de agua (fosfoanhidros). Su hidrólisis, es decir su ruptura con entrada de agua, libera la misma cantidad
de energía.

La cadena respiratoria en las células eucariotas ocurre en mitocondrias
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La mitocondria en un organelo presente en las células de vegetales, animales y hongos,...