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La cadena respiratoria mitocondrial consta de una serie de transportadores electrónicos que actúan secuencialmente, la mayoría de los cuales son proteínas integrales con grupos prostéticos capaces de aceptar y donar 1 o 2 electrones. Entre los principales componentes de la cadena de transporte de electrones se encuentran las moléculas conocidas como citocromos.

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Citocromo C

La energía liberada en estas reacciones de transporte electrónico es utilizada para formar moléculas de ATP a partir de ADP. Esta formación de ATP es conocida como fosforilación oxidativa. Al final de la cadena los electrones son aceptados por el O2 que se combina entonces con protones H+ de la solución para producir H2O.
Durante muchos años el mecanismo de la fosforilación oxidativa fue un misterio. Hoy en día se revelaron muchos detalles acerca de este mecanismo conocido como acoplamiento quimiosmótico, aunque todavía queda mucho por aprender.
A medida que los electrones se mueven en la cadena transportadora se establece un gradiente electroquímico de H+ a través de la membrana interna de la mitocondria (la energía liberada se utiliza para bombear H+ desde la matriz mitocondrial) Luego ese gradiente hace que atraviesen de nuevo la membrana interna hacia la matriz (ya que allí su concentración es más baja) y este paso lo realizan a través del sistema ATP-sintetasa.

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ATPasa bacteriana

Cada NADH2 que llega a la cadena respiratoria cede una pareja de electrones que en su transporte liberan energía suficiente para bombear 6 H+ desde la matriz al espacio intermembrana. Si los electrones proceden del FADH2 sólo se bombean 4 H+. Por cada 2 H+que vuelven a la matriz a través de la ATP-sintetasa se fosforila un ADP. Por tanto en la cadena respiratoria, se pueden obtener 3 ATP por cada NADH2 obtenido en el catabolismo y 2 ATP por cada FADH2.


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Rendimiento energético de la oxidación total de la glucosa:


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