La fuerza motriz de protones es un gradiente electroqumico,

Es el estado energtico de una membrana, tambin llamada fuerza

protn motriz.

Tal estado energtico puede usarse directamente para producir

trabajo til como:

El transporte de iones

La rotacin del flagelo (microorganismos)

La sntesis de ATP

Bsicamente su generacin se da a causa de una difusin de iones a

travs de una membrana este proceso es conocido como quimiosmosis.

La generacin de la FMP se da en la mitocondria de la clula, para que esta

generacin sea posible tienen que interactuar obligatoriamente dos

Molculas importantes que son:

NADH (nicotinamida adenn dinucletido) en su forma reducida, NAD+ en

su forma oxidada.

FADH2 (flavn adenn dinucletido o dinucletido de flavina-adenina) en su

forma reducida y FAD en su forma oxidada.

FAD NAD+

Qu ocurre con el NADH y el FADH2?

En la mitocondria existen unas crestas (membranas internas), es ah donde

ocurre todo el proceso, dentro de la membrana interna existen unas estructuras

conocidas como cadenas de transporte de electrones

Cadena de transporte de electrones

Se han identificado cuatro complejos enzimticos unidos a la membrana

interna mitocondrial.

Tres de ellos son complejos transmembrana, que estn embebidos en la

membrana interna.

Los tres complejos transmembrana tienen la capacidad de actuar como

bombas de protones.

Los pasos esenciales en la formacin de la FMP implica las actividades de las

Enzimas flavinicas, las quinonas y el complejo citocromo bc1.

Todo empieza cuando el NADH el cual proviene del ciclo de Krebs dona dos

Electrones a una protena con hierro y azufre que forma parte del complejo I

El NADH es oxidado a NAD+, reduciendo al FMN a FMNH2 en un nico paso

que implica a dos electrones.

(El flavn mononucletido (FMN), o riboflavina-5'-fosfato, es un derivado

de la riboflavina (vitamina B2) que acta como coenzima de diversas

Oxidoreductasas)

a medida que los electrones pasan al complejo siguiente los protones pasan

desde la matriz al espacio que hay entre las membranas, estos protones son

Tomados de la disociacin del agua en la matriz.

Ahora esos electrones son tomados

o transportados a la ubiquinona o

Coenzima Q. esta se reduce, y un

Segundo par de protones es recogido.

Este complejo recorre toda la

Membrana y transporta los protones

Al espacio entre las membrana.

Luego el complejo 3 o citocromo b obtiene los dos electrones de la

Coenzima Q y se los transfiere a una molcula llamada citocromo c,

que es un transportador de electrones hidrosoluble que se encuentra en el

espacio intermembrana de la mitocondria.

El complejo IV , Citocromo c oxidasa o citocromo aa3 capta los electrones de la

molcula de citocromo c y se transfieren al oxgeno, para producir una molculas

de agua (H2O).

Al mismo tiempo se translocan o transportan dos protones al espacio intermembrana,

por los dos electrones. Adems "desaparecen" de la matriz 2 protones que forman

parte del H2O.

Ahora se tiene en cuenta la otra molcula portadora de energa del ciclo de

Krebs el FADH2 este entra en la cadena de transporte directamente en la

coenzima Q , dos electrones son transportados de esta manera pasando al

espacio intermembrana 4 protones al final de la cadena.

El oxigeno coge los dos electrones, este se une a dos hidrgenos formando agua.

H2O

Todo el proceso mencionado anteriormente se denomina la fosforilacion

Oxidativa la cual es la ultima etapa de la respiracin celular. Las otras etapas son:

La glucolisis y el ciclo de Krebs o ciclo del acido ctrico.

La energa de NADH y FADH2 ha sido utilizada para bombear protones desde la

matriz hasta el espacio entre membranas, como resultado se puede observar

que la concentracin es mayor en el espacio entre membranas que en la matriz.

Esto crea dos tipos de desniveles en la membrana , un desnivel de concentracin

de protones y un desnivel electroesttico, estos desniveles tienen una energa

potencial que ser utilizada para sintetizar el ATP.

Bsicamente este proceso se da gracias a una enzima llamada la ATP sintasa

o AT-pasa, situada en la cara interna de la membrana interna de las mitocondrias.

sintetiza ATP a partir de ADP y un grupo fosfato y la energa suministrada

por el flujo de protones (H+) la fuerza motriz de protones.

La ATpasa contiene 2 partes

funcionales una pieza globular

Llamada F1, formada por varias

Subunidades ubicadas en la

matriz mitocondrial.

Y un canal conductor de

protones llamado F0 que

atraviesa la membrana.

Este complejo F1/F0 cataliza una

Reaccin reversible entre ATP y ADP

+ Pi (fosfato inorgnico)

El movimiento de protones a travs de la subunidad F0 induce la rotacin de

las protenas c generando una torsin que se transmite a F1 a travs de la

rotacin acoplada de las subunidades que causa cambios conformacionales en las subunidades esto constituye un trabajo realizado por el sistema el cual es aprovechado para hacer ATP. Esto es posible debido a que los cambios

conformacionales en las subunidades permiten la unin entre ADP y Pi que se convierten en ATP cuando estas unidades regresan a su conformacin original.

Cada NADH transporta 3 pares de protones al espacio entre membranas,

por lo tanto me generan 3 molculas de ATP.

Cada FADH2 transporta 2 pares de protones por la membrana

produciendo o generando 2 molculas de ATP.

Tanto el NADH como el FADH2 me producen una molcula de agua.