Proporcionaré una respuesta simple a continuación:
Teoría de Chemiosmotic, de Wikipedia,
sugiere esencialmente que la mayoría de la síntesis de adenosina trifosfato (ATP) en las células que respiran proviene del gradiente electroquímico a través de las membranas internas de las mitocondrias mediante el uso de la energía de [matemáticas] NADH [/ math] y [matemáticas] FADH_2 [/ math] abajo de moléculas ricas en energía como la glucosa.
La síntesis de ATP es el objetivo final de la respiración celular, por lo que ayudaría si revisáramos todo el proceso (simplificado) de la respiración celular en el contexto de los transportadores de electrones ([matemáticas] NADH [/ math] y [math] FADH_2 [/ math] ), como sigue:
- Glicólisis
Los carbohidratos que se consumen se descomponen en glucosa y se transfieren a las células del cuerpo como combustible para el trabajo celular. En la glucólisis, la glucosa se convierte en piruvato en el citosol, liberando 2 [matemáticas] NADH [/ math] por molécula de glucosa. - Ciclo de Krebs
El piruvato se transporta a las mitocondrias y entra en el ciclo de Krebs. Cada molécula de piruvato añadida al ciclo produce 6 [matemáticas] NADH [/ matemáticas] y dos [matemáticas] FADH_2 [/ matemáticas].
En este punto, la celda tiene un exceso [matemático] NADH [/ math] y [math] FADH_2 [/ math] en el estado reducido (alta energía). Existe la tendencia de que estos transportadores de electrones transfieran sus electrones a otras especies (es decir, reducen otras especies para oxidarse de nuevo al estado estable). Esto se cumple mediante la presencia de complejos incrustados en la membrana mitocondrial interna.
Como se vio anteriormente, los electrones son transferidos por los portadores de electrones a complejos cada vez más electronegativos (ya que las especies más electronegativas son más capaces de acomodar electrones), terminando finalmente con [matemáticas] O_2 [/ math] como el portador final de electrones en lo que se conoce como la cadena de transporte de electrones
Hay alguna liberación de energía cada vez que se pasan electrones a lo largo de los componentes del ETC. Los complejos de membrana aprovechan esta energía para hacer el trabajo: bombear protones a través de la membrana desde la matriz (donde [H +] es baja) al espacio intermembrana (donde [H +] ya es alto). Al desafiar el gradiente de concentración, este proceso ( quimiosmosis ) crea una fuerza motriz del protón. Esta fuerza se manifiesta en la tendencia creciente de los protones a retroceder a la matriz por su gradiente de concentración.
La ATP sintasa (responsable de la síntesis de ATP) usa esta fuerza motriz del protón para realizar su función. La ATP sintasa es esencialmente un canal en la membrana que permite que los protones fluyan libremente (hacia abajo de su gradiente de concentración) de vuelta a la matriz. Para que los protones se muevan a través del canal, se requiere que el complejo ATP sintasa gire de la siguiente manera:
De hecho, se sabe que la tasa de rotación en las mitocondrias intactas alcanza hasta 100 rotaciones / seg, ¡o 6000 rpm!