Cadena de transporte de electrones
De esta forma podemos deducir la existencia de tres procesos totalmente dependiente Las reacciones redox son reacciones químicas en las cuales los electrones son transferidos desde una molécula donadora hacia una molécula aceptora.
De esta forma, la energía libre del sistema baja y hace posible que el proceso se lleve a cabo.
Las macromoléculas biológicas que catalizan este tipo de reacciones desfavorables, termodinámicamente hablando, se han encontrado en todas las formas de vida conocidas, y solo realizan estas funciones si y solo si están acopladas a reacciones termodinámicas favorables y que ocurran a la vez de las que no lo son.
Esto es un proceso de múltiples pasos que ocurren en la membrana mitocondrial interna.
Se han identificado cuatro complejos enzimáticos unidos a membrana interna mitocondrial.
El producto reducido, que se conoce con el nombre de ubiquinol (QH2) puede difundir libremente por la membrana.
Esta semiquinona vuelve a reducirse con el otro electrón que quedaba, generando el ubiquinol, QH2.
Durante este proceso, cuatro protones se translocan a través de la membrana interna mitocondrial, desde la matriz hacia el espacio intermembrana.
El Complejo II o succinato deshidrogenasa; [1] EC 1.3.5.1 no es una bomba de protones.
Además es la única enzima del ciclo de Krebs asociado a membrana.
EL glicerol-3-fosfato y el acetil-CoA también transfieren electrones a Q mediante vías diferentes en que participan flavoproteínas.
Al mismo tiempo, transloca cuatro protones a través de la membrana por los dos electrones transportados desde el ubiquinol.
Además "desaparecen" de la matriz 2 protones que forman parte del H2O.
La ATP sintasa actúa como un canal de iones que "devuelve" los protones a la matriz mitocondrial.
Esto puede ser útil para generar calor cuando sea necesario, por ejemplo en invierno o durante la hibernación de ciertos animales.
Esto significa que estas reacciones son reversibles al incrementar la concentración de producto.
En otras palabras, corresponden a cambios cada vez menores en la energía libre de Gibbs.
Las bacterias también generan un gradiente de protones, para ello utilizan al menos tres bombas de protones, al igual que las mitocondrias, aunque se han descrito casos en los que solo existen dos o incluso una.
En la biosfera actual, los donadores de electrones más comunes son las moléculas orgánicas.
Cuando utilizan materia orgánica como fuente de energía, el donador puede ser el NADH o el succinato, en tal caso los electrones entran a la cadena de transporte mediante la NADH deshidrogenasa, que es similar al complejo I mitocondrial, o bien mediante la succinato deshidrogena, que es similar al complejo II.
Este es el caso del complejo III de las mitocondrias, en el cual se observa el ciclo Q.
El citocromo bc1 es una bomba de protones en muchas bacterias, aunque no en todas (por ejemplo, Escherichia coli es una excepción).
Cuando una bacteria crece en ambientes aeróbicos, el aceptor final de los electrones es reducido hasta agua por una enzima que se denomina oxidasa.
Si el oxígeno está disponible, se usará como aceptor, ya que genera mayor producción energética.
En los ambientes anaeróbicos, se puede utilizar NO3-, NO2-, Fe3+, SO42-, CO2 y pequeñas moléculas orgánicas como por ejemplo el fumarato.
