1. CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
La cadena transportadora de electrones es la fase final y fundamental en el proceso de
obtención de energía en la célula. Este mecanismo convierte la energía de los electrones,
transportados principalmente por NADH y FADH2 desde el ciclo de Krebs y la glucólisis, en una
forma útil para la célula: ATP.
Contexto de la Cadena Transportadora
El NADH y el FADH2, producidos durante el ciclo de Krebs y la glucólisis, llevan electrones de
alta energía hacia la cadena transportadora, que se encuentra en la membrana interna de la
mitocondria. Estos electrones pasan a través de una serie de proteínas complejas, liberando
energía en cada paso.
Fosforilación Oxidativa
Este proceso es conocido como fosforilación oxidativa debido a la participación del oxígeno
como aceptor final de los electrones. En este paso, el oxígeno se reduce y forma agua. La
fosforilación oxidativa es la principal fuente de ATP en la respiración celular, en contraste con
la fosforilación a nivel de sustrato, que ocurre en menor escala durante la glucólisis y el ciclo
de Krebs.
Gradiente de Protones y ATP Sintasa
A medida que los electrones avanzan por los Complejos I, III y IV, protones (H⁺) son
bombeados al espacio intermembranoso, creando un gradiente electroquímico de protones.
Este gradiente se utiliza para generar ATP cuando los protones regresan a la matriz
mitocondrial a través de la ATP sintasa (Complejo V). Este flujo de protones impulsa la síntesis
de ATP al acoplarse con la energía almacenada en el gradiente.
Componentes Clave de la Cadena
La cadena consta de cinco complejos principales:
Complejo I (NADH-Coenzima Q Reductasa): Oxida NADH, reduce la coenzima Q, y
bombea cuatro protones.
Complejo II (Succinato-Coenzima Q Reductasa): Oxida el succinato a fumarato y reduce
la coenzima Q sin bombear protones.
Complejo III (Coenzima Q-Citocromo Reductasa): Oxida la coenzima Q y reduce el
citocromo c, moviendo protones a través de la membrana mediante el ciclo Q.
Complejo IV (Citocromo C Oxidasa): Oxida el citocromo c y reduce el oxígeno a agua,
translocando cuatro protones.
Complejo V (ATP Sintasa): Sintetiza ATP utilizando la energía del gradiente de
protones.
Importancia de la Ubiquinona (Coenzima Q)
La ubiquinona actúa como un transportador móvil, llevando electrones desde el Complejo I y II
hacia el Complejo III. Su naturaleza lipofílica le permite moverse con facilidad dentro de la
membrana y conectar distintos puntos de la cadena, lo que es esencial para la continuidad del
proceso.
2. Inhibidores de la Cadena de Transporte
Algunos compuestos tóxicos pueden inhibir diferentes partes de la cadena, como el cianuro y
el monóxido de carbono, que bloquean el Complejo IV impidiendo la reducción de oxígeno, lo
que detiene la producción de ATP y puede ser letal.
Radicales Libres y Estrés Oxidativo
Durante el transporte de electrones, puede producirse una pequeña cantidad de radicales
libres, como el superóxido, que en exceso causan daño celular. El sistema antioxidante de la
célula trabaja constantemente para controlar estos radicales y minimizar el estrés oxidativo.
Conclusión
La cadena transportadora de electrones es un proceso complejo y fundamental para la vida, ya
que convierte la energía de los nutrientes en una forma que la célula puede utilizar
eficientemente. Este proceso está cuidadosamente regulado y cualquier interrupción en su
función puede llevar a serias consecuencias celulares.
