1. Cadena de transporte de electrones: Los electrones, transportados por NADH y FADH2, se pasan a lo largo de una cadena de complejos de proteínas incrustados en la membrana mitocondrial interna. Este movimiento de electrones libera energía, que se utiliza para bombear protones (H+) desde la matriz mitocondrial a través de la membrana interna hacia el espacio entremembrana.
2. Gradiente de proton: El bombeo de protones crea un gradiente de concentración a través de la membrana interna, una mayor concentración de protones en el espacio intermembrana que en la matriz. Este gradiente representa la energía potencial.
3. ATP Synthase: Los protones fluyen hacia atrás a través de la membrana interna, por su gradiente de concentración, a través de un complejo de proteínas llamado ATP sintasa. Este flujo de protones impulsa la rotación de una parte de la molécula de ATP sintasa, que a su vez cataliza la fosforilación de ADP a ATP. Este proceso se conoce como quimiosmosis .
Aquí hay una analogía simplificada:
Imagina una rueda de agua. El agua que fluye por una cascada (gradiente de protones) gira la rueda (ATP sintasa). Esta acción giratoria genera energía, que puede usarse para alimentar otros procesos (producción de ATP).
En general, el proceso de regeneración de ATP en las mitocondrias se puede resumir como:
* combustible (glucosa, ácidos grasos, etc.) se descompone para producir electrones (NADH y FADH2) y protones (H+).
* cadena de transporte de electrones: Los electrones se pasan a lo largo de una cadena de proteínas, liberando energía para bombear protones a través de la membrana interna.
* Gradiente de proton: El gradiente de protones impulsa el movimiento de protones a través de la membrana interna a través de ATP sintasa.
* síntesis de ATP: Este movimiento alimenta la fosforilación de ADP a ATP.
En esencia, la energía liberada del movimiento de electrones a través de la cadena de transporte de electrones se utiliza para crear un gradiente de protones, que luego se usa para impulsar la síntesis de ATP. Este proceso es altamente eficiente, con cada molécula de glucosa potencialmente produciendo hasta 38 moléculas de ATP.