A fosforilación oxidativa es un proceso en el que la energía obtenida mediante la degradación de moléculas de los alimentos, como la glucosa, se convierte en enlaces en las moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). se trata del etapa final de la respiración celular – un proceso de obtención de energía realizado por algunos organismos en presencia de oxígeno (proceso aeróbico) – y donde se produce la mayor producción de ATP en la mayoría de las células.
vea también: Fotosíntesis: transformación de la energía luminosa en energía química
Tabla de contenidos
¿Qué es la fosforilación oxidativa?
La fosforilación oxidativa es una de las vías metabólicas de la respiración celular.. En esta etapa, que ocurre en la membrana interna de las mitocondrias de las células eucariotas y en la membrana plasmática de las células procariotas, existe una mayor producción de ATP a partir de moléculas de adenosina difosfato (ADP). involucra dos procesos, transporte de oxígeno y quemosmosis.
Procesos de fosforilación oxidativa
En esta etapa, las moléculas portadoras de electrones NADH (dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido) y FADH2 (nucleótido de flavina adenina reducido) transferir sus electrones, del proceso de degradación de la glucosa en las etapas previas de la respiración celular, para la cadena de transporte de electrones.
La cadena de transporte de electrones está formada por moléculas transportadoras de electrones que atraviesan la membrana interna de las mitocondrias (en eucariotas) y la membrana plasmática (en procariotas). Las moléculas de NADH transfieren sus electrones a la primera molécula., una flavoproteína llamada mononucleótido de flavina.
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Ya como moléculas de FADH2 transferir sus electrones a una quinona llamado ubiquinona o coenzima Q, el único compuesto no proteico en la cadena, a un nivel de energía más bajo. También están presentes en la cadena otras moléculas portadoras, las proteínas hierro-azufre y los citocromos.
En la cadena de transporte, los electrones pasan de molécula a molécula, fluyendo hacia un nivel de energía más bajo. En este proceso, el bombeo de protones de la matriz mitocondrial, en eucariotas, al espacio intermembrana, formando un gradiente. En los procariotas, el gradiente se forma a través de la membrana plasmática.
Ese gradiente tiene energía potencial almacenado, que se utiliza en la producción de ATP. Luego, los electrones se unen al oxígeno y a los iones H+ (protones) formando agua.
En la membrana interna de las mitocondrias (eucariotas) y en la membrana plasmática (procariotas), un complejo enzimático, a ATP sintasa, que actúa en la producción de ATP. La ATP-sintasa promueve el retorno de protones en el gradiente mencionado anteriormente, liberando energía y utiliza esta energía para producir ATP, a través de la fosforilación de ADP. La fosforilación oxidativa produce una balance de energía de aproximadamente 26 a 28 moléculas de ATP.
vea también: Transporte pasivo a través de la membrana plasmática.
Respiración celular
Los seres vivos necesitan energía para su metabolismo. Esta energía, proveniente de las moléculas de los alimentos, se libera en procesos que ocurren de diferentes formas en organismos aeróbicos y anaeróbicos. Uno de los principales procesos para la obtención de energía es respiración celular, un proceso aeróbico dividido en tres pasos:
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Glucólisis: paso que no solo inicia la respiración celular, sino que también forma parte de otros procesos, como la fermentación. En él se produce la degradación parcial de la glucosa y presenta como balance final dos moléculas con tres átomos de carbono, llamadas piruvato, dos moléculas de NADH y dos moléculas de ATP.
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Ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico: paso en el que se produce la degradación total de la glucosa. Al final, se producen seis moléculas de NADH, dos moléculas de FADH2, dos moléculas de ATP y cuatro moléculas de CO2.
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Fosforilación oxidativa: paso final del proceso de respiración celular, en el que se produce la mayor producción de ATP. Al final, se producen entre 26 y 28 moléculas de ATP.
La respiración celular presenta un balance energético de aproximadamente 32 moléculas de ATP, la mayoría producidas en el paso de fosforilación oxidativa.