cadena transportadora de electrones

INSTITUTO TECNOLOGICO DE DURANGO

BIOQUIMICA
Unidad V

Cadena transportadora de electrones





Cadena transportadora de electrones


Luego de la Glicólisis y del ciclo de Krebs, los electrones pasan a la cadena transportadora de electrones, que es un sistema de transporte de electrones ubicado en la membrana interna mitocondrial, que actúan secuencialmente. La transferencia deelectrones en las reacciones de óxido-reducción es una característica central del metabolismo, puede ser descrita como un proceso de 3 eventos:

1.-Transferencia de los electrones del NADH y FADH2 a otras sustancias, donde finamente se reoxidan a NAD+ y FAD para seguir participando en más reacciones redox.
2.-Los electrones transferidos participarán en la oxidación-reducción secuencial de +10centros redox en 4 complejos enzimáticos, antes de reducir el O2 a H2O.
3.- Durante la transferencia de los electrones, los H+ liberados por las coenzimas, serán expulsados de la matriz mitocondrial al espacio intermembrana, y crearán una gradiente entre ambas. Finalmente, la ΔG de ésa gradiente electroquímica conducirá la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi a través de la fosforilación oxidativa.La transferencia de electrones desde el NADH o el FADH2 al oxígeno es un proceso muy
exergónico, por lo que la reoxidación de las coenzimas es responsable de la mayor parte
del ATP que se forma durante el metabolismo , la transferencia de electrones desde las coenzimas reducidas hasta el oxígeno no se realiza en forma directa, participan una serie de moléculas que actúan como transportadorasde electrones, dicho proceso se denomina cadena respiratoria.

Aspectos energéticos del flujo electrónico
En los sistemas biológicos podemos hablar de cuatro modalidades de transferencia de
electrones:
• Directamente como electrones (por ej. De Fe2+ a Fe3+)
• Como hidrógeno ( H+ + e-) (reacciones en las que interviene el FAD)
• Como hidruro ( H - ) (deshidrogenadas ligadas a NAD)
•Por combinación directa de un reductor orgánico con O2 (hidroxilación de esteroides)
A igual concentración de reactantes y productos, los electrones tenderán a fluir
espontáneamente desde un transportador con un valor de Eo’ más negativo hacia otro
con Eo’ positivo. La posición de los transportadores en la cadena depende del valor de su Eo’.
Los electrones se desplazarán entonces en ladirección de un Eo’ más positivo, si los reactivos están presentes en una concentración suficientemente alta relativa con sus
Productos, se aplicará la Ley de Acción de Masas.
Si el proceso es termodinámicamente favorable, puede que no ocurra a menos que los transportadores estén lo suficientemente cerca. Los contactos entre transportadores en la cadena respiratoria dependerá de cómo estánubicados los Hemos, flavinas, quinonas y centros Fe-S en las proteínas a las que se unen, y de cómo están acomodadas las proteínas en las membranas.




Transportadores de electrones de la cadena respiratoria. Características
generales de la cadena respiratoria
Desde un punto de vista termodinámico, la materia viva es muy inestable con respecto a la combustión por oxígeno. Pero desde unpunto de vista cinético el oxígeno es estable. Así es que para que las células consuman oxígeno activamente y a una velocidad compatible con la vida, se requieren enzimas que lo activen. La molécula de oxígeno es muy estable y por ello es energéticamente desfavorable añadir un electrón para formar el radical aniónico Superóxido: O2
Por esta razón el ataque oxidante por oxígeno tiende a ser lento.Luego que ha adquirido un electrón, resulta fácil a los electrones adicionarse a la estructura.

Organización y componentes de la cadena respiratoria:
A partir de la membrana interna mitocondrial pueden ser aislados cuatro complejos enzimáticos denominados I, II, III y IV. Además, se puede aislar y caracterizar el complejo V ó ATPasa o ATP sintasa que sintetiza ATP en un proceso denominado...