Respiración celular

Tem a I. M etabolism o

 

Biología III

A cti vid ad 4.5: Ca den a resp ira tori a o c ad en a tran sp orta dora d e electro nes


 
Al final del ciclo de Krebs la molécula de glucosa que inició su degradación con la glucólisis está
completamente oxidada. Parte de la energía de los enlaces químicos de la glucosa se ha almacenado
en diversas moléculas energéticas: en algunasmoléculas de ATP y la mayor parte de la energía
esta en los electrones capturados por las coenzimas FADH2 y NADH+H+. La tarea principal de la
segunda etapa de la respiración celular aerobia, la cadena respiratoria o cadena transportadora de
electrones, consiste en que las coenzimas antes mencionas, transfieran su energía (electrones) a la
cadena que se encuentra en la membrana interna de lamitocondria para sintetizar mas moléculas
de ATP. Se sabe que por cada dos electrones que se transfieren del NADH + H+ se forman 3
moléculas de ATP y que por cada dos electrones que se transfieren del el FADH2 se forman 2 de
ATP.
La
cadena
respiratoria,
consiste en una serie de
cuatro complejos proteicos
(Complejos I, II, III y IV) y
Cit
 C
 
dos proteínas móviles más
Co
 Q 
pequeñas llamadas Coenzima
Q y Citocromo C que están
dispuestas
en
secuencia
embebidas en la membrana
interna de la mitocondria (fig.
1), para que en cascada los
electrones cedidos por las
Figura
 1
 
Fosforilación
 oxidativa
 
moléculas
de
FADH2
y
NADH+H+ se muevan por los cuatro complejos proteicos, liberando un poco de energía en cada
paso, al final de estaserie de proteínas la última molécula que aceptará los electrones es la
molécula de O2 que obtenemos de la respiración pulmonar, que al aceptar los electrones y un par de
iones H+ se transformará en H2O como uno de los productos de la respiración celular aerobia
permitiendo así la oxidación total.
Los electrones que ceden su energía durante su transporte se utilizará para promover unproceso
químico denominado quimiósmosis, dicho proceso liberará más energía que se empleará para
sintetizar ATP, a partir de ADP y Pi, este último proceso se conoce como fosforilación oxidativa.
Preguntas
1. ¿Qué moléculas se utilizan en la cadena respiratoria? y ¿qué se produce a partir de ellas?

2. ¿Por qué las moléculas de NADH + H+ y FADH2 se clasifican como moléculas energéticas?

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Tema II. Tema II. Diversidad de los sistemas vivos y metabolismo

Biología III


 
3. ¿El O2 utilizado durante la respiración celular para qué se utiliza y qué se produce de él?

4. ¿Cuál es la función de la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias?

5. Explica cómo la relación del ciclo de Krebs y la Cadena RespiratoriaLas$mitocondrias$son$aisladas$de$las$células$y$colocadas$en$un$
medio$ a$ pH$ 8.$ Esto$ determina$ que$ exista$ una$ baja$
concentración$de$H+$(iones$Hidrógeno)$tanto$en$interior$de$la$
mitocondria$como$afuera$$de$ella.$

pH$8$
pH
 8
 

Tratamiento
 

6. En la cadena respiratoria
existe
un
transporte
de
electrones a partir de la
oxidación de las coenzimas
NADH y FADH2 que ceden
electrones
para
iniciarel
proceso de quimiósmosis que
genera energía para sintetizar
ATP a través de la fosforilación
oxidativa.
Un
experimento
demostró en que consiste la
quimiósmosis y como participa
en la síntesis de ATP. Analiza el
experimento y responde:

Las$mitocondrias$son$trasladadas$a$un$medio$ácido$de$pH$4,$es$decir$
con$ alta$ concentración$ de$ H+$ (iones$ Hidrógeno).$ $ Esto$ provoca$que$
exista$un$diferencia$en$la$concentración$de$H+$(iones$Hidrógeno)$en$
el$interior$de$la$mitocondria$(menor$concentración)$con$respecto$al$
exterior$de$la$mitocondria$(mayor$concentración)$

pH$4$
pH
 8
 

Después$ del$ tratamiento$ anteriormente$ descrito,$ se$ determinó$ la$ presencia$
de$ ATP.$ Además$ de$ ello$ se$ midió$ el$ pH$ del$ interior$ y$ del$ exterior$ de$ la$...