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5.6: Estructura de Portadores de Electrones

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    53021
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    Aunque se han mencionado con frecuencia en las partes anteriores de este capítulo, no se han abordado las estructuras de los participantes de la cadena de transporte de electrones, y particularmente de los restos que temporalmente contienen electrones adicionales. Entonces, ahora es el momento de hacerlo. Los principales actores son el mononucleótido de flavina (FMN) que juega un papel en el complejo I, la ubiquinona (Coenzima Q), el portador de electrones liposoluble, los grupos hemo de los citocromos y los grupos hierro-azufre, que se encuentran en los complejos I, II y III.

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    Figura\(\PageIndex{11}\). El mononucleótido de flavina y la ubiquinona son portadores de electrones.

    El mononucleótido de flavina (FMN) o el dinucleótido de flavina adenina (FAD), se representan en la Figura\(\PageIndex{11}\). Tenga en cuenta la estructura de triple anillo y los tres posibles estados de oxidación. Los tres estados son estables: el estado de semiquinona no es meramente una forma transitoria. Esta estabilidad permite la conversión de portadores que sólo pueden manejar un electrón a portadores que pueden manejar dos electrones, y viceversa. Lo mismo ocurre con la ubiquinona, estable como la ubiquinona (completamente oxidada), la semiubiquinona (estado radical) y el ubiquinol (completamente reducido). La nomenclatura alternativa para estas moléculas es la Coenzima Q, CoQH + y CoQH 2. Tenga en cuenta la aromaticidad ganada por la ubiquinona cuando se reduce. Esto mejora su estabilidad y su idoneidad como receptor de electrones del NADH.

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    Figura\(\PageIndex{12}\). Izquierda: El grupo hemo muestra una de las posibles combinaciones de los grupos unidos al exterior del anillo de porfirina. Derecha: Los centros Fe-S también tienen variaciones, como 4 Fe y 4 S, o incluso solo 1 Fe rodeado por los átomos S de las cuatro cisteínas.

    Los grupos hemo (Figura\(\PageIndex{12}\)) son considerablemente más grandes, abarcando un anillo de porfirina con un ión de hierro retenido en su centro. Este ion hierro alterna entre los estados férrico (Fe 3 +) y ferroso (Fe 2 +) ya que el grupo hemo se oxida y reduce, respectivamente. En el caso del complejo IV, el ion hierro puede formar un complejo con O 2, que luego puede recibir los electrones retenidos por la estructura del anillo. Esta gran estructura es particularmente importante porque necesita poder transferir un total de 4 electrones para reducir O 2 a 2 H 2 O.

    Finalmente, los clústeres de Fe-S (Figura\(\PageIndex{12}\)) también pueden actuar como restos portadores de electrones. Al igual que en el grupo hemo, el átomo de hierro puede cambiar fácilmente entre los estados férrico y ferroso.


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