[Durgical](https://durgical.com/) › [DurgiPedia](https://durgical.com/durgipedia/) › [Bioquímica](https://durgical.com/bioquimica/) › Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa [Bioquímica](https://durgical.com/bioquimica/) · Ruta metabólica # Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa La cadena respiratoria pasa los electrones del NADH y del FADH₂ al oxígeno; con esa energía bombea protones y la ATP sintasa fabrica casi todo el ATP. Actualizado 2026-11-01 ## Mapa interactivo ## Datos clave - Ocurre en la membrana interna de la mitocondria: los complejos I, III y IV bombean protones mientras pasan electrones hacia el O₂, el aceptor final. - Dos puertas a la ubiquinona: el NADH entra por el complejo I y el FADH₂ por el complejo II (succinato deshidrogenasa), que no bombea protones. - Rendimiento aproximado: unos 2,5 ATP por NADH y 1,5 ATP por FADH₂; por glucosa completa, unos 30–32 ATP. - Protones bombeados por par de electrones desde el NADH: 4 (complejo I) + 4 (complejo III) + 2 (complejo IV) = 10; cada ATP cuesta unos 4 H⁺ contando el transporte de fosfato. - Sin O₂, o con cianuro o CO, la cadena se detiene: el NADH no se reoxida, se frena el ciclo de Krebs y el piruvato termina en lactato. ## Para recordar Inhibidores por complejo: «Rotenona-I, Antimicina-III, Cianuro y CO-IV, Oligomicina-V». **También llamado** Cadena de transporte de electrones, Cadena respiratoria mitocondrial ## Regulación - Control respiratorio: el flujo de electrones depende del ADP; si la célula no gasta ATP, el gradiente alto frena la cadena. - Los desacoplantes (UCP1, 2,4-dinitrofenol) dejan volver los protones sin pasar por la ATP sintasa: la cadena se acelera y la energía sale como calor. - La demanda de ATP y el Ca²⁺ del músculo en contracción activan las deshidrogenasas que alimentan la cadena con NADH. ## Los pasos, uno a uno - **Paso 1 · [Complejo I (NADH:ubiquinona oxidorreductasa)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/complejo-i/)** irreversible NADH + [Ubiquinona](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/ubiquinona/) → Ubiquinol (QH₂) + [NAD⁺](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/nad/) Toma 2 electrones del NADH, los pasa por el FMN y una fila de centros Fe-S a la ubiquinona y bombea 4 H⁺ al espacio intermembrana. **Si falla:** Las variantes de los genes MT-ND causan neuropatía óptica hereditaria de Leber; los defectos del complejo I son la causa más frecuente de síndrome de Leigh. [Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON) →](https://durgical.com/enfermedades/neuropatia-optica-hereditaria-de-leber/) - **Paso 2 · [Complejo III (citocromo bc₁)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/complejo-iii/)** irreversible Ubiquinol (QH₂) + Citocromo c (Fe³⁺) → Citocromo c (Fe²⁺) + [Ubiquinona](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/ubiquinona/) Ciclo Q: cada ubiquinol entrega un electrón al citocromo c por el centro de Rieske y el otro vuelve a la ubiquinona por los hemos b; se liberan 4 H⁺ por par. **Si falla:** Las variantes de MT-CYB y de genes de ensamblaje como BCS1L causan miopatía con intolerancia al ejercicio y, a veces, síndrome de Leigh. - **Paso 3 · [Complejo IV (citocromo c oxidasa)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/citocromo-c-oxidasa/)** irreversible Citocromo c (Fe²⁺) + o2 → Gradiente de H⁺ + H₂O Toma 4 electrones de 4 citocromos c, reduce una molécula de O₂ a 2 H₂O y bombea 2 H⁺ por par: con los complejos I y III completa el gradiente. **Si falla:** El cianuro y el CO lo bloquean: la célula no usa el O₂ aunque le llegue. Las variantes de SURF1, que ensambla el complejo, son causa clásica de síndrome de Leigh. [Intoxicación por cianuro →](https://durgical.com/enfermedades/intoxicacion-por-cianuro/) - **Paso 4 · [ATP sintasa (complejo V)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/atp-sintasa/)** Gradiente de H⁺ + ADP + fosfato (Pi) ⇌ ATP en la matriz + H₂O Los H⁺ vuelven a la matriz por el canal Fo y lo hacen girar; el giro cambia la forma de las subunidades β de F1, que unen ADP y fosfato y sueltan ATP. **Si falla:** Las variantes de MT-ATP6 causan el síndrome NARP (neuropatía, ataxia y retinitis pigmentosa) y síndrome de Leigh de herencia materna. [Síndrome de Leigh →](https://durgical.com/enfermedades/sindrome-de-leigh/) - **Paso 5 · Translocasa de nucleótidos de adenina (ANT)** irreversible ATP en la matriz + ADP → ATP en el citosol Saca el ATP recién hecho al citosol a cambio de un ADP que entra; el intercambio usa parte del potencial de membrana. El fosfato entra por su propio transportador. **Si falla:** Las variantes de SLC25A4 (ANT1) causan oftalmoplejía externa progresiva y miocardiopatía con miopatía. ## Correlación clínica - El cianuro y el monóxido de carbono bloquean el complejo IV: hipoxia de los tejidos con acidosis láctica aunque la sangre lleve oxígeno. - Las enfermedades mitocondriales (MELAS, LHON, síndrome de Leigh) afectan sobre todo cerebro, retina, músculo y corazón, los tejidos que más ATP gastan. - Los complejos I y III son la fuente principal de superóxido de la célula; las defensas antioxidantes lo controlan. - El ADN mitocondrial se hereda de la madre y cada célula puede tener una mezcla de copias sanas y mutadas (heteroplasmia). ## Rutas - [Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)](https://durgical.com/bioquimica/rutas/ciclo-de-krebs/) - [Glucólisis](https://durgical.com/bioquimica/rutas/glucolisis/) ## Enfermedades relacionadas - [Intoxicación por cianuro](https://durgical.com/enfermedades/intoxicacion-por-cianuro/) - [Intoxicación por monóxido de carbono](https://durgical.com/enfermedades/intoxicacion-por-monoxido-de-carbono/) - [MELAS (encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a ictus)](https://durgical.com/enfermedades/melas/) - [Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON)](https://durgical.com/enfermedades/neuropatia-optica-hereditaria-de-leber/) - [Síndrome de Leigh](https://durgical.com/enfermedades/sindrome-de-leigh/) - [Acidosis láctica](https://durgical.com/enfermedades/acidosis-lactica/) - [Paraganglioma y feocromocitoma hereditarios (SDH)](https://durgical.com/enfermedades/paraganglioma-y-feocromocitoma-hereditarios/) ## Relacionadas - [Complejo I (NADH deshidrogenasa)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/complejo-i/) - [Complejo III (citocromo bc₁)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/complejo-iii/) - [Citocromo c oxidasa (complejo IV)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/citocromo-c-oxidasa/) - [ATP sintasa (complejo V)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/atp-sintasa/) - [Succinato deshidrogenasa (complejo II)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/succinato-deshidrogenasa/) - [Ubiquinona (coenzima Q₁₀)](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/ubiquinona/) - [Citocromo c](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/citocromo-c/) - [NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleótido)](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/nad/) - [FAD (flavina adenina dinucleótido)](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/fad/) - [ATP (adenosín trifosfato)](https://durgical.com/bioquimica/moleculas/atp/) - [UCP1 (termogenina)](https://durgical.com/bioquimica/enzimas/ucp1/) - [Quimiosmosis y gradiente de protones](https://durgical.com/bioquimica/temas/quimiosmosis-y-gradiente-de-protones/) - [Desacoplantes de la fosforilación oxidativa](https://durgical.com/bioquimica/temas/desacoplantes-de-la-fosforilacion-oxidativa/) - [Lanzaderas mitocondriales del NADH](https://durgical.com/bioquimica/temas/lanzaderas-mitocondriales-del-nadh/) - [Especies reactivas de oxígeno y antioxidantes](https://durgical.com/bioquimica/temas/especies-reactivas-de-oxigeno-y-antioxidantes/) - [Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)](https://durgical.com/bioquimica/rutas/ciclo-de-krebs/) - [Glucólisis](https://durgical.com/bioquimica/rutas/glucolisis/) ## Póngase a prueba Piense la respuesta y toque la pregunta para verla. ## ¿Cuántos ATP rinden aproximadamente un NADH y un FADH₂ en la cadena respiratoria? Unos 2,5 por NADH y 1,5 por FADH₂: el FADH₂ entra por el complejo II, que no bombea protones, y se salta el complejo I. ## ¿Qué complejo de la cadena no bombea protones? El complejo II (succinato deshidrogenasa): pasa los electrones del FADH₂ a la ubiquinona sin mover H⁺. ## ¿Cuál es el aceptor final de electrones de la cadena respiratoria? El oxígeno: el complejo IV lo reduce a agua con 4 electrones y 4 protones. ## ¿Qué inhibidor clásico actúa sobre cada complejo? Rotenona en el I, antimicina A en el III, cianuro, CO y azida en el IV y oligomicina en la ATP sintasa. [Agregar a mis tarjetas (4)](https://durgical.app/estudiar/?add=/bioquimica/rutas/cadena-respiratoria-y-fosforilacion-oxidativa/) Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud. Fuentes: [Respiratory electron transport](https://reactome.org/PathwayBrowser/#/R-HSA-611105) (Reactome, 2026); [Formation of ATP by chemiosmotic coupling](https://reactome.org/PathwayBrowser/#/R-HSA-163210) (Reactome, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011). [← Toda la bioquímica](https://durgical.com/bioquimica/) ## **¿Ha detectado un error?** Siempre buscamos mejorar para la comunidad. Cuéntenos qué está mal y nuestro equipo lo revisa. Reportar un error Modelo representativo, solo con fines educativos. --- Source: https://durgical.com/bioquimica/rutas/cadena-respiratoria-y-fosforilacion-oxidativa/ License: CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Cite as: DurgiPedia (durgical.com), https://durgical.com/bioquimica/rutas/cadena-respiratoria-y-fosforilacion-oxidativa/