Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2024

En la imagen se representa un orgánulo que juega un papel fundamental para satisfacer las necesidades metabólicas del organismo.



a) ¿En qué parte de este orgánulo se realiza la degradación del acetil-CoA?
b) ¿Qué coenzimas se sintetizan en ese proceso?
c) ¿Dónde se localiza la cadena respiratoria?
d) ¿Qué finalidad tiene el proceso indicado en el apartado c?

$\textbf{a) ¿En qué parte de este orgánulo se realiza la degradación del acetil-CoA?}$

En la matriz mitocondrial, el espacio interno delimitado por la membrana interna, donde están disueltas las enzimas del ciclo de Krebs. Allí el acetil-CoA cede su grupo acetilo al ácido oxalacético y recorre el ciclo hasta oxidarse por completo, desprendiendo dos moléculas de dióxido de carbono por cada vuelta.

$\textbf{b) ¿Qué coenzimas se sintetizan en ese proceso?}$

Más que sintetizarse, se reducen: en cada vuelta del ciclo de Krebs se obtienen tres moléculas de NADH y una de $FADH_2$, además de un GTP por fosforilación a nivel de sustrato. Esas coenzimas reducidas son las que llevan los electrones arrancados al sustrato hasta la cadena respiratoria, y en ellas queda retenida la mayor parte de la energía del proceso.

$\textbf{c) ¿Dónde se localiza la cadena respiratoria?}$

En la membrana mitocondrial interna, la que forma las crestas. Sus repliegues aumentan mucho la superficie disponible, que es justamente lo que necesita un proceso cuyos componentes han de ir anclados a una membrana.

$\textbf{d) ¿Qué finalidad tiene el proceso indicado en el apartado c?}$

Tiene una doble finalidad, y ambas son inseparables. La primera es reoxidar el NADH y el $FADH_2$ para devolver a la matriz las coenzimas libres, sin las cuales el ciclo de Krebs se detendría; los electrones se transfieren de un complejo a otro y acaban en el oxígeno, que se reduce a agua.

La segunda es aprovechar la energía que se libera en ese descenso para bombear protones desde la matriz al espacio intermembranoso. El gradiente así creado es el que, al deshacerse a través de la ATP-sintasa, permite sintetizar ATP. Ese acoplamiento entre el transporte de electrones y la síntesis de ATP es la fosforilación oxidativa, y de él procede la mayor parte del ATP de la célula.