8/16/2019 La Hipótesis Quimiosmótica

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La hipótesis quimiosmótica[editar ]

Peter Mitchell propuso la "hipótesis quimiosmótica" en 1961.1 Esta teoría propone

esencialmente que la mayor parte de la síntesis de AP en la respiración celular! iene de

un #radiente electroquímico e$istente entre la mem%rana interna y el espacio

intermem%rana de la mitocondria! mediante el uso de la ener#ía de &A'( y )A'( * que se

han +ormado por la ruptura de mol,culas ricas en ener#ía! como la #lucosa.

-uimiosmosis en una mitocondria.

as mol,culas como la #lucosa! son meta%oli/adas para producir acetil0oA como un

intermediario rico en ener#ía. a o$idación de acetil0oA en la matri/ mitocondrial est2

acoplada a la reducción de una mol,cula transportadora como &A'3 y )A'.*

os transportadores traspasan electrones a la cadena transportadora de electrones en la

mem%rana mitocondrial interna! que lue#o los traspasan a otras proteínas en la cadena

transportadora. a ener#ía disponi%le en los electrones se usa para %om%ear protones

desde la matri/! a tra,s de la mem%rana mitocondrial interna! #uardando ener#ía en

+orma de un #radiente electroquímico transmem%rana. os protones se deuelen a tra,s

de la mem%rana interna! mediante la en/ima AP0sintasa. El +lu4o de protones de uelta a

la matri/ mitocondrial mediante la AP0sintasa! proee de su+iciente ener#ía para que el

 A'P se com%ine con +ós+oro inor#2nico para +ormar AP. os electrones y protones en la

5ltima %om%a proteica de la cadena transportadora son lleados al o$í#eno 7*8 para

+ormar a#ua (*78.

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sta +ue una propuesta radical en su tiempo! y no +ue %ien aceptada. a isión que

prealecía era que la ener#ía de la trans+erencia electrónica se almacena%a es un

intermediario esta%le de alta ener#ía! un concepto mas conseratio del punto de ista

químico. E pro%lema de ,ste ie4o paradi#ma +ue que nunca se encontró aquel

intermediario! y la eidencia del %om%eo de protones por los comple4os de la adena deransporte de electrones creció de +orma tal! que no pudo ser i#norada. Eentualmente! el

peso de la eidencia comen/ó a +aorecer la hipótesis quimiosmótica! y en 19:;! el Premio

&o%el de química +ue entre#ado a Peter Mitchell.<

El acoplamiento quimiosmótico es importante en la producción de AP en el cloroplasto= y

muchos tipos de %acteria.>

Cadena de transporte de electronesPara otros usos de este término, véase Transporte (desambiguación).

a cadena de transporte de electrones.

a cadena de transporte de electrones es una serie de mecanismos de electrones quese encuentran en la mem%rana plasm2tica de %acterias! en la mem%ranainterna mitocondrial o en las mem%ranas tilacoidales! que mediante reacciones%ioquímicas producen tri+os+ato de adenosina AP8! que es el compuesto ener#,tico queutili/an los seres ios. ?ólo dos +uentes de ener#ía son utili/adas por los or#anismosios@ reacciones de ó$ido0reducción redo$8 y la lu/ solar +otosíntesis8. os or#anismosque utili/an las reacciones redo$ para producir AP se les conoce con el nom%rede quimioautótrofos! mientras que los que utili/an la lu/ solar para tal eento se les conocepor el nom%re de fotoautótrofos. Am%os tipos de or#anismos utili/an sus cadenas detransporte de electrones para conertir la ener#ía en AP.

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Conceptos generales[editar ]

a misión de la cadena transportadora de electrones es la de crear un #radienteelectroquímico que se utili/a para la síntesis de AP. 'icho #radiente electroquímico seconsi#ue mediante el +lu4o de electrones entre diersas sustancias de esta cadena que+aorecen en 5ltimo caso la translocación de protones que #eneran el #radienteanteriormente mencionado. 'e esta +orma podemos deducir la e$istencia de tres procesostotalmente dependientes@

• n +lu4o de electrones desde sustancias indiiduales.

• n uso de la ener#ía desprendida de ese +lu4o de electrones que se utili/a para la

translocación de protones en contra de #radiente! por lo que ener#,ticamente estamos

ha%lando de un proceso des+aora%le.

• n uso de ese #radiente electroquímico para la +ormación de AP mediante un

proceso +aora%le desde un punto de ista ener#,tico.

 Antecedentes[editar ]

as reacciones redo$ son reacciones químicas en las cuales los electrones sontrans+eridos desde una mol,cula donadora hacia una mol,cula aceptora. a +uer/a queconduce a esta clase de reacciones es la ener#ía li%re de Bi%%s de los reactios y losproductos. a ener#ía li%re de Bi%%s es la ener#ía disponi%le para reali/ar un tra%a4o.&in#una reacción que incremente la ener#ía li%re de Bi%%s total de un sistema se reali/ar2de +orma espont2nea.

a trans+erencia de electrones desde mol,culas altamente ener#,ticas donadoras8 haciamol,culas de %a4o poder ener#,tico aceptoras8 puede ser espaciado en una serie dereacciones redo$ intermediarias! que en de+initia +orman una cadena de transporte. Elhecho de que estas reacciones sean termodin2micamente posi%les no si#ni+ica quepuedan ocurrirC por e4emplo una me/cla de hidró#eno y o$í#eno no entra en i#nición de+orma espont2nea! se requiere suplementar cierta ener#ía de actiación o %a4ar la ener#íade actiación de la reacción. os sistemas %ioló#icos usan estructuras comple4as que

reducen la ener#ía de actiación de las reacciones %ioquímicas.

El transporte de electrones se reali/a mediante reacciones que son termodin2micamente+aora%les! y han sido acopladas a reacciones que termodin2micamente no lo son! comopor e4emplo son la separación de car#a o la creación de un #radiente osmótico. 'e esta+orma la ener#ía li%re del sistema %a4a y hace posi%le que el proceso se llee a ca%o. asmacromol,culas %ioló#icas que catali/an este tipo de reacciones des+aora%les!termodin2micamente ha%lando! se han encontrado en todas las +ormas de ida conocidas!y sólo reali/an estas +unciones sí y solo si est2n acopladas a reacciones termodin2micas+aora%les y que ocurran a la e/ de las que no lo son.

a cadena de transporte de electrones produce ener#ía para la +ormación de un #radienteelectroquímico! es decir se utili/a ese +lu4o para el transporte de sustancias a tra,s de

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mem%rana. Este #radiente se utili/a para reali/ar! posteriormente un tra%a4o mec2nico!como puede ser la rotación de un +la#elo %acteriano o la síntesis de AP! que esimprescindi%le para un or#anismo. Esta cadena tam%i,n consiste en una serie detransportadores que act5an secuencialmente! los cuales son #eneralmente proteínasinte#rales de mem%rana con #rupos prost,ticos capaces de aceptar yDo donar 1 o *

electrones.

El AP tam%i,n se puede o%tener de otras +ormas! como por e4emplo en la +os+orilación aniel de sustrato. E$isten or#anismos que o%tienen el AP e$clusiamentemediante +ermentación! pero en la mayoría de los casos la #eneración de #randescantidades de AP se reali/a a tra,s de cadenas de transportes de electrones.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n