términos clave

• ATP sintasa: una enzima importante que proporciona energía para que la célula la utilice a través de la síntesis de trifosfato de adenosina (ATP).
• fosforilación oxidativa: una vía metabólica que utiliza la energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir trifosfato de adenosina (ATP).
• quimiosmosis: el movimiento de iones a través de una membrana selectivamente permeable, por su gradiente electroquímico.,

durante la quimiosmosis, los portadores de electrones como NADH y FADH donan electrones a la cadena de transporte de electrones. Los electrones causan cambios de conformación en las formas de las proteínas para bombear H+ a través de una membrana celular selectivamente permeable. La distribución desigual de los iones H+ a través de la membrana establece tanto la concentración como los gradientes eléctricos (por lo tanto, un gradiente electroquímico) debido a la carga positiva de los iones de hidrógeno y su agregación en un lado de la membrana.,

si la membrana estuviera abierta a la difusión por los iones de hidrógeno, los iones tenderían a difundirse espontáneamente a través de la matriz, impulsados por su gradiente electroquímico. Sin embargo, muchos iones no pueden difundirse a través de las regiones no polares de las membranas fosfolípidas sin la ayuda de los canales iónicos., Del mismo modo, los iones de hidrógeno en el espacio de la matriz solo pueden pasar a través de la membrana mitocondrial interna a través de una proteína de membrana llamada ATP sintasa. Esta proteína actúa como un minúsculo generador dado vuelta por la fuerza de los iones de hidrógeno que se difunden a través de ella, abajo de su gradiente electroquímico. El giro de esta máquina molecular aprovecha la energía potencial almacenada en el gradiente de iones de hidrógeno para agregar un fosfato al ADP, formando ATP.

La Quimiosmosis se utiliza para generar el 90 por ciento del ATP producido durante el catabolismo aeróbico de la glucosa., La producción de ATP mediante el proceso de quimiosmosis en las mitocondrias se denomina fosforilación oxidativa. También es el método utilizado en las reacciones de luz de la fotosíntesis para aprovechar la energía de la luz solar en el proceso de fotofosforilación. El resultado general de estas reacciones es la producción de ATP a partir de la energía de los electrones removidos de los átomos de hidrógeno. Estos átomos eran originalmente parte de una molécula de glucosa. Al final de la vía, los electrones se utilizan para reducir una molécula de oxígeno a iones de oxígeno., Los electrones adicionales en el oxígeno atraen iones de hidrógeno (protones) del medio circundante y se forma agua.