Ejercicio resuelto de Cadena respiratoria · Biología · 2024

En la siguiente imagen se muestra la cadena de transporte de electrones. [2 puntos]



a) ¿Qué ciclo se representa con el número 1? Enumere dos de sus productos.

b) En la imagen se representan los 4 complejos de la cadena de transporte electrónico. Explique cuál es la función del complejo I y del complejo III.

c) ¿Dónde se localiza exactamente el citocromo c? Indique su función en este sistema.

d) ¿Qué molécula se representa con el número 2? Explique su funcionamiento.

$\textbf{a) ¿Qué ciclo se representa con el número 1? Enumere dos de sus productos.}$

El número 1 representa el ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico, que transcurre en la matriz mitocondrial.

Entre sus productos pueden citarse el $\text{CO}_2$ y las coenzimas reducidas NADH y $\text{FADH}_2$, además de GTP (o ATP).

$\textbf{b) En la imagen se representan los 4 complejos de la cadena de transporte electrónico. Explique cuál es la función del complejo I y del complejo III.}$

El complejo I (NADH deshidrogenasa) recoge los electrones del NADH producido en el ciclo de Krebs y en la $\beta$-oxidación, los cede a la ubiquinona y aprovecha la energía liberada para bombear protones de la matriz al espacio intermembrana.

El complejo III (citocromo $bc_1$) toma los electrones de la ubiquinona reducida y los transfiere al citocromo c, bombeando también protones al espacio intermembrana.

Ambos contribuyen así al gradiente electroquímico de protones que después impulsa la síntesis de ATP.

$\textbf{c) ¿Dónde se localiza exactamente el citocromo c? Indique su función en este sistema.}$

El citocromo c es una proteína periférica situada en la cara externa de la membrana mitocondrial interna, es decir, asomada al espacio intermembrana.

Su función es transportar electrones de uno en uno desde el complejo III hasta el complejo IV; al no estar integrado en la membrana, puede desplazarse lateralmente y actuar como lanzadera móvil.

$\textbf{d) ¿Qué molécula se representa con el número 2? Explique su funcionamiento.}$

El número 2 es la ATP sintasa o complejo V.

Es un complejo enzimático con una porción $\text{F}_0$, insertada en la membrana interna, que forma un canal para los protones, y una porción $\text{F}_1$, que sobresale hacia la matriz y posee la actividad catalítica. Los protones acumulados en el espacio intermembrana vuelven a la matriz a favor de gradiente a través del canal y la energía de ese flujo hace girar el complejo, que fosforila el ADP y produce ATP. Es la hipótesis quimiosmótica de Mitchell.