¿Por qué el oxígeno necesita recibir electrones al final de la cadena de transporte de electrones? ¿No seguirá produciéndose ATP?

La imagen siguiente muestra que la caída de energía libre entre NADH y citocromo a es suficiente para generar ATP, pero el problema es que los componentes del ETC están presentes en la célula en pequeñas cantidades. Para que la respiración continúe, todos los portadores reducidos deben ser reoxidizados. Para eso necesitas oxígeno.

La forma de ver este diagrama es pensar en un suministro infinito de oxígeno que fluye por el fondo, reducirse a agua y un suministro infinito de combustible como glucosa que fluye por la parte superior, oxidado a C02 y reduciendo NAD / FAD a NADH / FADH2. Todo lo que está en el medio tiene que reciclarse; también lo hace NAD / FAD.

Para apreciar lo que ocurre sin reciclar, agregue cianuro al sistema. Se une a la citocromo oxidasa, lo que impide que los electrones se transfieran al oxígeno. En muy poco tiempo, todos los transportistas se acumulan en forma reducida y la cadena se apaga.

Además, el último paso en el ETC, el paso de citocromo oxidasa, bombea 4 protones a través de la membrana, utilizados para generar ATP.

Los electrones solo fluyen por la cadena de transporte de electrones porque las diversas moléculas en la cadena se mantienen en un estado en el que químicamente “quieren” electrones adicionales.

Es la acción del oxígeno que saca los electrones de la cadena de transporte (porque el oxígeno “quiere” electrones adicionales incluso más que cualquiera de los químicos dentro de la cadena) que mantiene las moléculas de transporte de electrones en ese estado químico donde “quieren” electrones adicionales que mantener el flujo de electrones a través de la cadena, y así la síntesis de ATP, yendo.

El aceptor de electrones final no tiene por qué ser oxígeno, pero si algo no saca los electrones de la cadena, la cadena (en realidad bastante rápidamente) “se llenará” de electrones y se convertirá a un estado en el que ya no desea más, ya que el “deseo” químico para que cada uno de los componentes de la cadena tenga más electrones se satisface. Además, el transporte de electrones se detiene y no se puede producir más ATP.

Piense en el mecanismo de transporte de electrones como un sistema transportador a través del cual los electrones se mueven continuamente. Si los electrones no se eliminan al final (por el oxígeno), el sistema del transportador se encrespa con el exceso de electrones y deja de moverse, y es el movimiento de los electrones que finalmente proporciona el exceso de energía a partir del cual se produce el ATP. Una vez que este movimiento se detiene, la producción de ATP también cesa.

Adam Wu

El oxígeno necesita recibir electrones al comienzo de ETC. el oxígeno genera una deficiencia de electrones en el sistema que corre la cadena y al final estos electrones son proporcionados por NADH y FADH. Si no hay oxígeno El sistema no recibirá una deficiencia inicial y no funcionará.

Adam Wu

Creo que la ausencia de oxígeno significa que solo se producirá una pequeña cantidad de ATP (2 ATP de la glucólisis y 2 ATP del ciclo de Krebs, lo que hace un total de 4 ATP, y si tuviéramos en cuenta los 2 ATP requeridos para transportar acetil-CoA a la matriz mitocondrial interna, entonces tenemos 2 ATP netas), mientras que la presencia de oxígeno significa una red de 36 ATP de la utilización de NADH y FADH)

¡Espero que esto ayude!

Adam Wu