Quimiosmosis y cadena transportadora de electrones

La última etapa de la respiración celular está conformada por la quimiosmosis y la cadena transportadora de electrones. Ambos procesos funcionan unidos para generar un gradiente de energía en la mitocondria, el cual es luego formado para producir la mayoría de las moléculas de ATP en el cuerpo.

La cadena transportadora de electrones está conformada por una secuencia de moléculas (la mayoría proteínas), que funciona para transportar electrones de una molécula a la otra hasta que los electrones llegan a una molécula de oxigeno, la cual es mas electronegativa que las demás. En cada una de las reacciones redox que se llevan a cabo para transportar las moléculas, los electrones pierden parte de su energía que puede ser utilizada por la célula.

El proceso comienza cuando una molécula transportadora de electrones, como el NADH o el FADH₂, libera sus electrones y su H⁺ en la primera molécula de la cadena. La energía que es liberada por la caída de electrones es utilizada para un transporte activo, por algunas proteínas en la membrana interna de la mitocondria, que lleva a los protones (H⁺) hasta el espacio intermembranal. Una vez allí, se genera un gradiente de energía por la diferencia de concentraciones entre el exterior de la matriz y su interior.

La energía potencial contenida por este gradiente es utilizada por la ATP sintetasa, la cual deja pasar el H⁺ de un lado de la membrana al otro. En este paso, se libera algo de energía que la ATP sintetasa utiliza para producir moléculas de ATP. Este proceso es llamado quimiosmosis.

Luego de que esto sucede, los H⁺ que fueron transportados a través del ATP sintetasa, reacción con el oxigeno al final de la cadena transportadora de electrones para formar moléculas de agua, que son luego liberadas por el cuerpo.

De esta manera, la cadena transportadora de electrones y la quimiosmosis trabajan unidos para producir la mayor cantidad de moléculas de ATP por molécula de glucosa: la cadena transportadora de electrones, impulsada por las moléculas de oxigeno, genera energía para generar el gradiente de energía, el cual es vital para la quimiosmosis.