Cadena de transporte de electrones
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La tercer etapa de la respiración celular es la cadena de transporte de electrones. Tal como hemos visto, la cadena obtiene electrones del transportador de hidrógeno NADH+H+, la forma reducida del NAD+. Otro transportador de hidrógeno relacionado, denominado FAD+ (flavín adenina dinucleótido) también transporta algunos electrones desde el ciclo de Krebs hasta la cadena transportadora de electrones. La forma reducida del FAD+ es el FADH2.
De esta forma, la glucólisis y el ciclo de Krebs son etapas liberadoras de energía que extraen electrones de las moléculas de los metabolitos mientras los degradan hasta formar compuestos más sencillos como el CO2 o el agua.
De la glucólisis, el ciclo de Krebs, la etapa previa al ciclo de Krebs, la beta oxidación de ácidos grasos y la oxidación de aminoáidos se obtienen moléculas de NADH+H+ y FADH2 llamadas moléculas de poder reductor.
Cada molécula de NADH+H+ cede sus dos electrones a un complejo llamado NADH dehidrogenasa compuesto por flavín mononucleótido (FMN)que se encuentra oxidado. Se reduce con los dos electrones cedidos por el poder reductor que ahora está oxidado y que vuelve a las rutas catabólicas. Estos dos electrones pasan por una serie de compuestos que se van oxidando y reduciendo (cediendo electrones para oxidarse y aceptándolos para reducirse) hasta llegar a un aceptor final que es el oxígeno. El FADH2 se incorpora a la cadena más tarde, lo que explica su menor rendimiento energético.
Complejo NADH deshidrogenasa => Complejo CoQ (coenzima Q) o ubiquinona => Complejo citocromo b y c1 => Complejo citocromo a y a3
Esto implica que cada complejo tiene mayor potencial redox que el sigiente, pero menos que el anterior, hasta llegar al aceptor final, el átomo de oxígeno, que se transforma en ión óxido y se une a dos protones para formar agua. Del complejo NAHD deshidrogenasa y de los cuatro citocromos se expulsan protones H+, que servirán para formar ATP gracias a la fosforilación oxidativa.
Sin el oxígeno como aceptor final la cadena no podría ceder los electrones al último aceptor, asique los complejos no podrían volver a su estado oxidado reiniciando la cadena: el proceso es aerobio. Las rutas catabólicas y la cadena de transporte electrónico dependen la una de las otras, ya que sin las rutas catabólicas no existiría poder reductor que comenzara la cadena y sin cadena respiratoria el poder reductor no se podría volver a oxidar.
Todo este proceso se produce en la membrana interna de la mitocondria.
