¿Por qué una molécula de NADH produce 2.5ATP y no 3 ATP?

Si conoces la cadena de transporte de electrones y la síntesis de ATP por la ATPasa (enzima unida a la membrana), responderé en breve.

Para pasar los electrones de NADH al último aceptor de oxígeno, se transportan un total de 10 protones de la matriz a la membrana inter mitocondrial. 4 protones a través del complejo 1,4 a través del complejo 3 y 2 a través del complejo 4. Y para hacer 1 ATP, 4 protones se mueven de la membrana inter mitocondrial a la matriz a través de la ATPasa. Por lo tanto, para NADH-10/4 = 2.5 ATP se produce en realidad.

De manera similar para 1 FADH2, se mueven 6 protones, por lo que se produce 6/4 = 1.5 ATP.

NCERT da 3ATP y 2 ATP que se redondea hacia arriba y está bien para niveles más bajos, pero no para el nivel de graduación.

Ahora se acepta ampliamente que 10 H + se bombean fuera de la mitocondria desde el flujo de e-down del sistema de transporte de electrones para cada NADH. Se necesita 4 H + fluyendo de vuelta a la matriz a través de la ATP sintasa para generar 1 ATP. Por lo tanto, el 10 H + puede producir 2.5 ATP. El número anterior de 3 ATP se revisó a 2.5 más de 20 años atrás, debido a la tecnología mejorada y mediciones más precisas.

Estoy de acuerdo con las respuestas dadas aquí, pero solo quiero explicar por qué las proporciones de 3 ATP / NADH y 2ATP / FADH2 llegaron a los libros de texto y se quedaron allí durante tanto tiempo. Los valores aceptados son 2.5 y 1.5, respectivamente.

Los investigadores que trabajan con mitocondrias aisladas en los primeros días realmente encontraron relaciones de 2.5 y 1.5 experimentalmente, pero no creían que estos pudieran ser los valores reales. Funcionaban bajo la suposición de que la fosforilación oxidativa producía ATP por un mecanismo similar a la fosforilación a nivel de sustrato, como se ve en la reacción de Glicolisis G3P deshidrogenasa. La hipótesis del “intermedio químico” requería números enteros, por lo que redondearon a 3 y 2.

El mecanismo quimiosmótico no requiere ese tipo de estequiometría. Una vez que se entendió el mecanismo real del oxfos, se aceptaron los datos experimentales.

Desafortunadamente, una vez que un error entra en los libros de texto, puede tomar una generación para eliminarlo.

Esto sucede porque:

Hasta el final del ciclo de aceras, el total de NADH es 10.

Se observa que por molécula de glucosa, 8 iones H ^ + están implicados en el complejo 5 de ETC. (de acuerdo con la teoría quimiosmótica)

El transporte de dos iones H ^ + requiere activamente un ATP.

Por lo tanto, 8 iones H + requieren 4 ATP.

Por lo tanto, 10 NADH debe proporcionar 4 ATP.

Y entonces cada NADH es equivalente a 2.5 ATP (10/4)

En realidad, este es el promedio de los dos tipos de sistema de lanzadera utilizados durante la formación de ATP si NADH utiliza un sistema de lanzadera de fosfato de glicerol que proporciona 2 ATP, pero si utiliza un sistema de lanzadera de aspartato de maltosa, se forman 3ATP. Entonces, para resumir, decimos que 1NADH produce 2.5ATP