viernes, 14 de junio de 2013

Cadena de transporte de electrones

La cadena de transporte de electrones es un sistema de transportadores de electrones que, en eucariotas, están incrustadas en la membrana interna de una mitocondria (en procariotas, estos están integrados en la membrana plasmática). Como se pasan electrones de un compuesto a la siguiente en la cadena, su energía se recoge y se almacena mediante la formación de ATP. Muchos de los compuestos que componen la cadena de transporte de electrones pertenecen a un grupo especial de sustancias químicas llamadas citocromos . La estructura central de un citocromo es un anillo de porfirina como la clorofila, pero con el hierro en el centro (recordar que la clorofila tiene magnesio en el centro). Una porfirina de hierro en el centro se llama el grupo hemo , y estos también se encuentra en la hemoglobina en la sangre. clic (doble clic en SeaMonkey) en el grupo hemo para volver a iniciar la animación y ver cómo se hace.


Cadena de transporte de electrones



Observe desde la última ecuación química, más arriba, que a medida que la glucosa fue a través de la glucólisis y el ciclo de Krebs, un total de 10 moléculas de NADH y 2 moléculas de FADH 2 se formaron, almacenar un total de 24 electrones, que ahora será utilizado. En la cadena de transporte de electrones, el NADH y FADH 2 se oxidixed (LEO) de nuevo a NAD + y FAD. Cada uno de los citocromos y otras sustancias químicas que componen la cadena de transporte de electrones primero puede ganar electrones (GER), a continuación, les dan, de nuevo (LEO). El primer producto químico en la cadena de toma los electrones (GER) de la NADH (LEO), por lo tanto volver a la formación de NAD + . Estos electrones son luego entregados fuera (LEO) a la segunda sustancia química (GER), a continuación, a la tercera, etc Por último, la última molécula de la cadena de transporte de electrones (LEO) de las manos de los electrones al oxígeno como aceptor final de electrones (GER) , y que, trata simultáneamente con una cantidad igual de H + . Teniendo en cuenta que el oxígeno en el aire que respiramos es O 2 , esta reacción se puede escribir como: O 2 + 4 H + + 4 e - → 2 H2 O para considerar los 24 electrones de todo el NADH y FADH 2 , esto podría ser escrita como: 10 NADH + 10 H + + 2 FADH 2 + 6 O 2→ 10 NAD + + 2 FAD + 12 H 2 O Tenga en cuenta que en la respiración anaeróbica algo más se utiliza como aceptor final de electrones. Por ejemplo, hay un grupo de bacterias llamadas las bacterias del azufre púrpura que utilizan azufre. En tres puntos específicos de la cadena de transporte de electrones, como el producto químico en ese punto toma un electrón, se debetambién tomar simultáneamente un ión de hidrógeno (H + ) , y luego, como se pasa el electrón en el H + también es puesto en libertad, pero hay una manera interesante en la que esto debe ocurrir. En estos tres puntos de la cadena, el H + debe ser tomada de la matriz mitocondrial, y sólo puede ser liberado / entregado en el espacio intermembrana (como en el lado "izquierdo" del diagrama, a continuación). Por lo tanto, la energía de los electrones se utiliza para bombear H + en contra de su gradiente de concentración (que va de menor a mayor concentración, que no lo haría de otra manera) de la matriz mitocondrial al espacio intermembrana. Que los resultados en la solución en el espacio intermembrana ser de 1 a 2 unidades de pH menor que la de la matriz (recordatorio: pH =-log [H + ], por lo que significa de 10 a 100 × mayor concentración de H + ), y por lo tanto, tiene el efecto de transferir la energía de los electrones a la H + gradiente de concentración. Debido a que hay muchos más H + en el espacio intermembrana, que "quiere" volver a la matriz para reducir el gradiente de concentración e incluso a la concentración en ambos lados de la membrana mitocondrial interna. Esto podría / ocurriría a través de transporte pasivo simple (difusión), excepto que la membrana no es permeable a H + . Sólo hay una manera de que puedan volver a: hay una proteína incorporada en la membrana que sirve de conducto para que puedan volver a entrar. Sin embargo, tienen que hacer un poco de "vamos a hacer un acuerdo" para entrar Esa proteína que permite que el H + de nuevo en se llama ATP-sintetasa o ATP-asa para el cortocircuito (con suerte, al ver el "-asa" en la final de su nombre le dará una idea de que es una enzima), y la única forma en que el H + se puede volver a la matriz es si, al mismo tiempo, que la enzima recoge un ADP y ℗ hacer un ATP y una molécula de agua (como en el lado "derecho" del diagrama, a continuación). Este método de fabricación de ATP, llamada síntesis quimiosmótica , es diferente a lo que vimos en la glucólisis y el ciclo de Krebs, donde una molécula sólo entregó un ℗ a otra molécula. Sin embargo, no hay una correspondencia 1-a-1 química entre el número de electrones puestas en la cadena y el número de ATP formadas. Según un e-mail que recibí de doctor Todd Silverstein un químico de la Universidad de Willamette, los bioquímicos ahora estimar la proporción en alrededor de 2,3 ATP formadas por NADH, y alrededor de 1,4 ATP formado por FADH 2 . La relación de FADH 2 es menor, porque sus electrones no son dadas a la primera química en la cadena de transporte de electrones, pero entran en un punto posterior en la cadena, por lo que no toda la energía se extrae de ellos. 

Cadena de transporte de electrones


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