ciclo de krebs
TRANSCRIPT
CICLO DE KREBS
Dr. NELSON H.URCIA YENGLE Químico Farmacéutico
ING.FORESTAL -12
MITOCONDRIA Sin las mitocondrias las células dependerían de la glucólisis anaeróbica para formar ATP. Pero este proceso solo es capaz de liberar una pequeña cantidad de la energía disponible en la glucosa. En las mitocondrias el metabolismo de los azúcares está integrado: el piruvato (glucólisis) es importado dentro de la mitocondria y oxidado por el O2 a CO2 y H2O. La energía liberada es almacenada de una manera tan eficiente que por cada glucosa oxidada se producen aprox. 30 ATP.
Cada mitocondria esta limitada por dos membranas muy especializadas. Definen dos compartimientos: Matriz y el espacio intermembranoso.
CICLO DE KREBS El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una serie de reacciones químicas de gran importancia, que forman parte de la respiración celular en todas las células aerobias, es decir que utilizan oxígeno.
En organismos aeróbicos el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2 y agua, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y ATP).
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas tales como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
HISTORIA DEL CICLO DE KREBS El ciclo de Krebs recibe su nombre en honor a su descubridor Sir Hans Krebs, quien propuso los elementos clave de esta vía en 1937.
La historia comienza a principios de la década de los 30´s con el descubrimiento de que al agregar succinato, fumarato y malato a músculos machacados incrementa la velocidad del consumo de Oxígeno.
El oxaloacetato se incorporó a la lista de ácidos dicarboxílicos cuando se descubrió que se podía formar en condiciones aeróbicas a partir del piruvato.
En 1935 A. Szent-Györgyi propuso que ciertos pares de ácidos dicarboxilicos eran interconvertidos por la acción de deshidrogenasas y que este proceso estaba relacionado con la respiración.
Carl Martius y Franz Knoop mostraron que el ácido cítrico es convertido en alfa- cetoglutarato por medio del isocitrato. Se supo también que el alfa- cetoglutarato puede ser oxidado a succinato.
La formación del citrato era la pieza faltante para poder armar completamente el rompecabezas metabólico.
El descubrimiento que resolvió este rompecabezas y unificó el metabolismo fue hecho en 1937 por Sir Hans Krebs y W.A. Johnson: ellos mostraron que el citrato es derivado del piruvato y del oxaloacetato completando lo que se conoce como el ciclo del ácido cítrico. El trabajo acoplado del ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones es la mayor fuente de energía metabólica. El metabolismo aerobio del piruvato por el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones produce mucha mas energía que la simple conversión aerobia del piruvato a lactato o etanol.
En condiciones aeróbicas, el piruvato sufre una descarboxilacion oxidativa con la formación de Acetil-CoA. El grupo acetilo del Acetil-CoA es transferido al oxaloacetato para dar citrato. En reacciones subsecuentes, dos de los átomos de Carbono del citrato se oxidan a CO2 y el oxaloacetato es regenerado. La reacción neta de ciclo del ácido cítrico también produce tres moléculas de NADH, una de FADH2 y una molécula del compuesto trifosfato de guanosina (GTP) altamente energético (en algunos organismos es directamente ATP) por cada molécula de Acetil-CoA oxidada.
Las moléculas de NADH y FADH2 son oxidadas en la cadena de transporte de electrones con la formación de ATP en la fosforilación oxidativa. Una visión general del ciclo del ácido cítrico nos muestra una secuencia de reacciones que: Oxidan el grupo acetilo del acetil-CoA a dos moléculas
de dióxido de carbono de forma que se conserva la energía libre producida, utilizándola en la síntesis de ATP.
Las ocho enzimas del ciclo catalizan una serie de reacciones que: oxidan un grupo acetilo a dos moléculas de dióxido de carbono, con la generación de tres moléculas de NADH, una de FADH₂ y una de GTP.
Etapas:
1.-Producción de Acetil Coenzima-A.
2.-Oxidación de la Acetil Coenzima-A.
3.-Transferencia de electrones y síntesis de ATP (fosforilación Oxidativa).
CICLO DE KREBS
Ciclo de Krebs
Ocurre en la matriz mitocondrial.
Resultado: CO2 y electrones ricos en energía, que pasan vía NADH y FADH2 a la cadena respiratoria.El CO2 se elimina como producto de deshecho, mientras que los electrones de alta energía se desplazan por la cadena respiratoria y finalmente se combinan con O2 y forman H2O.
piruvato
NADH
NAD+coenzima A
(CO2)
CoAacetil-CoA
Ciclo Krebs CoA
citratooxalacetato
NADHNAD+
NADH
NAD+
NADH
ADP + grupo fosfato ATP
FAD FADH2
NAD+
Formación de acetil-CoA
Ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs:
Por cada molécula de piruvato que se oxida en el ciclo se liberan 3 moléculas de CO2:
Una durante la formación de acetil-CoA
Una por la descarboxilación del isocitrato
Una por la descarboxilación del a-ceto - glutarato.
Esquema del Ciclo de Krebs
CicloKrebs
NAD+
NADH
=CoAacetil-CoA
oxalacetato citrato
CoA
H2O
malato isocitrato
H2O
H2O
FAD
FADH2
fumarato
succinato
ADP + grupo fosfatoATP
Succinil - CoA
O O
CoANAD+
NADH
O ONAD+
NADH
a- ketoglutarato
Reacción1: Formación del Ácido Cítrico
La enzima citrato sintasa (enzima condensante) lleva a cabo una condensación aldólica entre el metilo del Acetil-CoA y el carbonilo del oxaloacetato, en la reacción se hidroliza el tioéster y se forma el CoA-SH.
La citrato sintasa en inhibida por succinil-CoA, ATP, NADPH, ésteres de CoA y ácidos grasos de cadena larga (18C).
Reacción 2: Conversión de Citrato a Isocitrato
Isomerizacion: 2 pasos (deshidratacion y rehidratacion) La aconitasa cataliza la interconversión entre estos isómeros. La enzima contiene Fe(II) y necesita un tiol como cisteína o glutatión (Glu- Cys-Gly) para efectuar la reacción.
Reacción 3
Es una descarboxilación oxidativa del isocitrato para formar -ceto (oxo) glutarato y la generación de la primera molécula de CO2 y NADH del ciclo.
La enzima que cataliza la reacción es la isocitrato deshidrogenasa, que existe en dos isoformas:– Dependiente de NAD+ que sólo se encuentra en mitocondria (Principal
catalizador de esta vía, necesita ADP como modulador positivo, así como Mg2+)
– Dependiente de NADP+ que también está en citoplasma.(No es alostérica).
Reacción 4:Formación del Succinil-Co-A
Es una oxidación irreversible del -ceto (oxo) glutarato, proceso catalizado por el complejo de la -ceto(oxo) glutarato deshidrogenasa que consiste en la descarboxilación oxidativa de un cetoácido (-ceto(oxo)glutarato), liberando el segundo CO2 y NADH del ciclo del ácido cítrico.
Coenzimas: TPP,FAD, acido lipoico, NAD y CoA.
Reacción 5
Reacción 6
Formación del Fumarato La oxidación del succinato es catalizada por la
succinato deshidrogenasa, flavoproteína que contiene FAD unido covalentemente.Esta enzima está unida a la membrana interna mitocondrial, el FAD actúa como un aceptor de hidrógenos en la reacción.
Formación del MalatoLa hidratación reversible del fumarato a L-malato es catalizada por la fumarasa, que es una enzima hidratasa.Esta enzima es Inhibida por ATP, y es estereoespecífica para su substrato.
La oxidación completa de los grupos acetilo sigue entonces la siguiente estequiometría
Formación del OxalacetatoEs la última reacción del ciclo. La enzima malato deshidrogenasa NAD+ dependiente cataliza la oxidación del L-malato a oxaloacetato. Es una enzima estereoespecífica, se encuentran 2 isoformas en animales, una mitocondrial y otra citoplásmica.
3NAD+ + FAD + GDP + acetil-CoA + Pi 3NADH + FADH₂ + GTP + CoA + 2CO₂
La oxidación de un acetilo (2CO2) por cada vuelta del ciclo, genera:
3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP (o ATP)
Las reacciones que forman intermediarios del ciclo de Krebs se conocen como REACCIONES ANAPLERÓTICAS.
Principales vías que convergen en el ciclo de Krebs
Las reacciones que forman intermediarios del ciclo se conocen como reacciones anapleróticas. El ciclo de Krebs constituye la segunda etapa del catabolismo de carbohidratos. La glucólisis rompe la glucosa (6 carbonos) generando dos moléculas de piruvato (3 carbonos). En eucariotas el piruvato se desplaza al interior de la mitocondria (gracias a un transportador específico de membrana interna). En la matriz mitocondrial produce acetil-CoA que entra en el ciclo de Krebs.
En el catabolismo de proteínas, los enlaces peptídicos de las proteínas son degradados por acción de enzimas proteasas en el tracto digestivo liberando sus constituyentes aminoacídicos. Estos aminoácidos penetran en las células, donde pueden ser empleados para la síntesis de proteínas o ser degradados para producir energía en el ciclo de Krebs. En el catabolismo de grasas, los triglicéridos son hidrolizados liberando ácidos grasos y glicerol. En muy diversos tejidos, especialmente en músculo cardiaco, los ácidos grasos son degradados en la matriz mitocondrial mediante sucesivos ciclos de beta oxidación que liberan unidades de acetil-CoA, que pueden incorporarse al ciclo de Krebs.
El ciclo de Krebs siempre es seguido por la fosforilación oxidativa. Este proceso extrae la energía en forma de electrones de alto potencial de las moléculas de NADH y FADH2, regenerando NAD+ FAD, gracias a lo cual el ciclo de Krebs puede continuar. Los electrones son transferidos a moléculas de O2, rindiendo H2O. Pero esta transferencia se realiza a través de una cadena transportadora de electrones capaz de aprovechar la energía potencial de los electrones para bombear protones al espacio intermembrana de la mitocondria.
De este modo el ciclo de Krebs no utiliza directamente O2, pero lo requiere al estar acoplado a la fosforilación oxidativa. Por cada molécula de glucosa la energía obtenida mediante el metabolismo oxidativo, es decir, glucolisis seguida del ciclo de Krebs, equivale a unas 36 moléculas de ATP.
ALIMENTO
GRASAS glucógeno carbohidrátoscomplejos proteínas
azúcares simples(e.g., glucosa) aminoácidos
glucosa-6-fosfato carbono
NH3
urea
ATP
(2 ATP netos)
PGALglucólisis
ATP2
glicerolacidosgrasos
NADH piruvato
acetil-CoA
NADH CO2
CicloKrebsNADH,
FADH2 CO2
ATP
ATPATP
mucho ATPagua
H+
e– + oxígeno
e–
4
ATP2
cadena transportadoraelectrones
Formas alternas de energía
Permite el crecimiento cuando la fuente son
compuestos de C2. Ciclo de Krebs no permite la asimilación de C. Ciclo del glioxalato “bypasea”las descarboxilaciones Tiene 2 pasos críticos: Isocitrato liasa y malato
CICLO DEL GLIOXALATO
Relación entre elCiclo de Krebs y elCiclo del glioxalato
El ciclo de ácido cítrico puede degradar otras sustancias además del acetil-coA.Algunas de las sustancias producidas por la degradación de lípidos y proteínas pueden entrar en las reacciones del ciclo de ácido cítrico, y se obtiene energía.El CO₂ que se forma en el ciclo de ácido cítrico es un producto de desperdicio que se elimina.
CADENA RESPIRATORIA Lavoisier ya había demostrado que los seres vivos
consumían oxígeno y producían dióxido de carbono. Pero no fue hasta principios del siglo XX, después del desarrollo de la enzimología (en parte gracias a los trabajos de Otto Warburg) cuando se demostró que las oxidaciones biológicas se catalizan mediante enzimas intracelulares. Como hemos visto, la glucosa se oxida a CO2 mediante las reacciones de glucolisis y ciclo de Krebs. Pero, ¿cuál es el destino de los electrones que pierde la glucosa en este proceso?
Lipoato Fp NAD Fp Q Cit b Cit c₁ Cit c Cit aa₃ O2 (FAD) (FMN)FeS
Prolina, 3-hidroxiacil-CoA, 3-idroxibutirato ,Glutamato, Malato, isocitrato
Succinato,Colina
Fp (FAD) FeSPiruvato
α- cetoglutarato
Acetil-CoA, Sarcocina, Dimetilglicina
Fp (FAD)
FeS, ETF(FAD)
Fp (FAD)FeS
Glicerol 3- fosfato
Durante cada ciclo de ácido cítrico se libera ATP pero la mayor cantidad de energía la llevan el NADH y el FADH₂, y los electrones que se asociaron para formar el NADH y el FADH₂. Estos electrones sufren una serie de transferencias entre compuestos transportadores de electrones que se encuentran en las crestas de las mitocondrias. A esta serie de trans - portadores de electrones se conoce como la cadena de transporte de electrones. En el transporte de electrones éstos son conducidos a través de una cadena con múltiples y sucesivos aceptores.
Cada uno de los cuales es capaz de aceptar electrones a un nivel ligeramente inferior al precedente. Los transportadores pueden existir en dos estados de oxidación próximos, pasando del uno al otro según acepten o desprendan electrones.Cada par redox sólo puede recibir electrones de otro par que tenga potencial de reducción más negativo y solo puede cederlos al par que lo tenga menos negativo. El potencial mas negativo de la cadena respiratoria es el NAD+ con -0,32 voltios. En el otro extremo está el agua con +0,82 voltios.
La oxidación completa de la glucosa se escribe como indica la siguiente ecuación: Glucosa + 6O2 6CO2 + 6H2O
Separando en dos semirreacciones, podemos expresar en la primera la oxidación de los átomos de C y en la segunda la reducción del oxígeno molecular:
C6H12O6 + 6H2O 6CO2 + 24H+ + 24 e 6O
2 + 24H+ + 24e 12 H2O
En los sistemas vivos, estas reacciones de transferencia electrónica ocurren a través de una vía con múltiples etapas, que aprovechan la energía libre producida para formar ATP.
El primer paso es la entrada de los electrones en la cadena respiratoria. La mayoría de los electrones provienen de la acción de deshidrogenasas que recogen los electrones de los distintos procesos catabólicos y los canalizan hacia los aceptores universales de electrones (NAD+, NADP+, FMN o FAD).
Entonces los electrones son transferidos a una serie de transportadores asociados a membrana.
Estos transportadores son de naturaleza proteica y tiene grupos prostéticos capaces de aceptar/donar electrones.
En la cadena respiratoria intervienen tres tipos de moléculas capaces de transportar electrones. La ubiquinona o coenzima Q (una quinona hidrofóbica), los citocromos (proteinas que tienen como grupos prostéticos grupos hemo con hierro) y las proteínas con agrupaciones sulfo-férricas. El complejo I, también llamado NADH: ubiquinona oxidorreductasa transporta los. electrones del NADH a la ubiquinona El complejo II, es la succinato deshidrogenasa, única enzima del ciclo de Krebs unida a membrana, que pasa los electrones del FADH2 a la ubiquinona.
El complejo III, también llamado citocromo bc1 o complejo ubiquinona:citocromo c oxidorreductasa, acopla la transferencia de electrones desde la ubiquinona al citocromo c. El complejo IV, también llamado citocromo oxidasa, es la última etapa de la cadena de transporte electrónico de la respiración y conduce los electrones desde el citocromo c hasta el último aceptor de los electrones, el oxígeno que se reduce a agua FOSFORILACIÓN OXIDATIVA La síntesis de ATP a partir de ADP y Pi en las mitocondrias está catalizada por la ATP sintasa (complejo V), y está impulsada mediante el proceso de transporte electrónico anterior
Tanto el NADH como el FADH₂ ceden los electrones "energéticos" a la cadena formada por los tres transportadores:1. El complejo NADH
deshidrogenasa2. El complejo citocromo b-c13. El complejo citocromo
oxidasa. A medida que los electrones pasan de un transportador a otro, van liberando energía. La energía se libera, poco a poco, a lo largo de la cadena respiratoria.
La cadena de transporte de electrones produce 34 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa degradada. La ganancia neta de ATP producido por la glucólisis es de 2 ATP y 2 ATP más que se producen en el ciclo de ácido cítrico. Hay una ganancia neta de 38 ATP por cada glucosa que se degrada en bióxido de carbono y agua.
Cadena de transporte de electrones
Ocurre en la membrana interna de la mitocondria.
Fosforilación oxidativa
Cuando los electrones de alta energía de los hidrógenos del NADH y del FADH₂ son transferidos a lo largo de la cadena respiratoria de la membrana mitocondrial interna, la energía que se libera cada vez que pasan de una molécula transportadora a otra, es utilizada para bombear protones (H⁺) a través de la membrana interna desde la matriz al espacio intermembrana. Esto genera un gradiente electroquímico de protones a través de la membrana mitocondrial interna, y el flujo de H⁺ a favor de gradiente es utilizado, mediante una enzima ligada a la membrana: ATP sintasa.
Esta enzima impulsa la conversión del ADP+Pi en ATP
Los 12 pares de electrones involucrados en la oxidación de la glucosa no pasan directamente al oxígeno, sino que se transfieren a los coenzimas NAD+ y FAD, formándose un total de 10 NADH y 2 FADH2
POR CADA MOLECULA DE PIRUVATO- ACETYL-C₀A 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP (o ATP) POR DOS MOLECULAS 6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP (o ATP)
2 GTP
Descarboxilación oxidativa del piruvato = 6 ATP
Glucólisis: 2ATP + 2NADH 2 + (2 x 3) = 8 ATP
Ciclo de Krebs: 2ATP + 6NADH + 2FADH2 2 + (6 x 3) + (2 x 2) = 24 ATP
6
Total: 8 + 6 + 24 = 38 ATP.38
Fig. 8-8b, p.130
ESPACIO INTERMEMBRANA
MATRIZ MITOCONDRIAL
Cadena transportadora Electrones ATP SintetasaATP
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+H+
H+H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
H+
NADH + H+ NAD+ + 2H+ FAD + 2H+FADH2 2H+ + 1/2 02 H2O
ADP + Pi
e-e- e-
Fosforilización Oxidativa
Los electrones pasan entonces a la cadena de transporte electrónico donde participan (por la reoxidación mitocondrial del NADH y FADH2) en un proceso de oxidación-reducción secuencial de determinados centros redox antes de reducir el oxígeno a agua.
En este proceso, los protones son expulsados de la mitocondria, y la energía libre almacenada en el gradiente de pH resultante impulsa la síntesis de ATP, a partir de ADP y Pi, a través de la fosforilación oxidativa.
La reoxidación de cada NADH da lugar a la síntesis de 3 ATP, y la de un FADH2 a 2 ATP. El total por molécula de glucosa oxidada es pues de 38 ATP, 30 proceden de los 10 NADH, 4 de los 2 FADH2, además en la glucolisis se producen 2 ATP por mol de glucosa y en el ciclo de Krebs 2 GTP (= 2 ATP) por cada 2 de piruvato que entra en el ciclo.
1 NADH= 3 ATP 1 FADH2 = 2 ATP
1 GTP= ATP La obtención de ATP a partir de la oxidación de NADH y FADH2 se realiza mediante la fosforilación oxidativa.
Para ello, la energía liberada durante el transporte debe conservarse en una forma que pueda ser usada por la ATP-sintasa. Esto se conoce como acoplamiento de energía o transducción de energía
Para explicar tal acoplamiento, existen distintas hipótesis. La teoría más aceptada es la de Mitchell, que propone que los transportadores de electrones además de transportar electrones bombean protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana en contra de gradiente, para ser llevado a cabo este proceso endergónico es acoplado a la energía producida por el transporte de electrones a favor de gradiente, de modo que se crea un gradiente electroquímico de protones a través de la membrana mitocondrial interna.
El potencial electroquímico de este gradiente es aprovechado por la ATP sintasa para sintetizar ATP. La ATP sintasa transporta los protones a la matriz mitocondrial a favor de gradiente y acopla este proceso exergónico a al síntesis de ATP
De esta forma, el transporte electrónico provoca que los complejos I, III y IV transporten protones a través de la membrana mitocondrial interna desde la matriz (una región de baja concentración de protones y potencial eléctrico negativo), al espacio intermembranal (una región de elevada concentración de protones y potencial eléctrico positivo). La energía libre secuestrada por el gradiente electroquímico resultante impulsa la síntesis de ATP por la acción de la ATP-sintasa.
La ATP sintasa translocadora de protones es la estructura más compleja de la membrana mitocondrial, contiene dos subestructuras principales (F0 y F1 ) cada una con una Función determinada, …..
F0 es una proteína submembranal insoluble en agua y
que contiene un canal para la translocación de los protones. F1 es una proteína periférica de membrana,
soluble en agua, que participa directamente en la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi
glucosa
glycolysis
e–
CICLOKREBS
cadenatransportadora
electrones
2 PGAL
2 pyruvate
2 NADH
2 CO2
ATP
ATP
2 FADH2
H+
2 NADH
6 NADH
2 FADH2
2 acetil-CoA
ATP2 CicloKrebs
4 CO2
ATP
ATP
ATP
36
ADP + Pi
H+
H+
H+
H+
H+
H+H+
H+
Fosforilización
Generando gradiente H+
NADH
espacio intermembrana
matriz mitocondrial
Produccción ATP:
Modelo Quimiosmótico
ATP
ADP+Pi
MATRIZ MITOCONDRIAL
Los venenos se pueden clasificar en inhibidores de la propia cadena respiratoria, inhibidores de la fosforilación oxidativa y desacopladores de la fosforilación oxidativa. Los inhibidores que interrumpen la respiración mediante el bloqueo de la cadena respiratoria actúan en tres sitios. El primero se inhiben con los barbitúricos, como el amobarbital, con el antibiótico piericidina A y con el insecticida rotenona. Estos inhibidores evitan la oxidación de los sustratos que se comunican directamente con la cadena respiratoria, ……
mediante una deshidrogenasa enlazada al NAD al impedir la transferencia de la FeS a la coenzima Q. El dimercaprol y la antimicina A inhiben la cadena respiratoria entre el citocromo b y el citocromo c. Los venenos típicos H₂S, monóxido de carbono y cianuro inhiben a la citocromooxidasa y, por tanto, pueden detener por completo la respiración. La carboxina y el TTFA inhiben específicamente la transferencia de equivalentes reducidos, de la succinato deshidrogenasa a la coenzima Q, en tanto que el malonato es un inhibidor competitivo de la deshidrogenasa succínica.
El antibiótico oligomicina impide por completo la oxidación y la fosforilación en las mitocondrias intactas. Sin embargo, en presencia del desacoplador dinitrofenol la oxidación se produce pero sin fosforilación, lo cual indica que la oligomicina no actúa de modo directo sobre la cadena respiratoria, sino de manera subsecuente sobre un paso en la fosforilación. El atractilósido inhiben la fosforilación oxidativa que depende del transporte de nucleótidos de adenina a través de la membrana mitocondrial interna. Se considera que el compuesto inhibe al transportador que introduce ADP a la mitocondria, con la salida simultánea de ATP.
La acción de los desacopladores consiste en disociar la oxidación en la cadena respiratoria, de la fosforilación; esta acción puede explicar el efecto tóxico de estos compuestos in vivo.. El desacople se traduce en una respiración descontrolada, debido a que las concentraciones del ADP o del Pi, ya no limitan la velocidad de la respiración. El desacoplador de uso más frecuente es el 4,2-dinitrofenol, pero otros compuestos, entre los cuales se incluye dinitrocresol, pentaclorofenol y CCCP( m- clorocarbonilcianuro fenilhidrazona), actúan de manera similar; esta última es 100 veces más activa que el dinitrofenol.
Los ionóforos se denominan así debido a la capacidad que tienen parea formar complejos con cationes específicos y facilitar su transporte a través de la membranas biológicas. Esta propiedad de ionoforesis se debe al carácter lipófilico de los ionoforos, al cual permite su penetración en membranas lipoides, como la membrana mitocondrial. Un ejemplo, es el antibiótico valinomicina, el cual permite la penetración del K⁺ a través de la membrana mitocondrial y descarga el potencial de membrana entre el interior y el exterior de la mitocondria.
La nigericina también actúa como ionóforo para el K⁺, pero en intercambio por H⁺, por tanto desaparece el gradiente del pH a través de la membrana. En presencia de valinomicina y nigericina desaparecen el potencial de membrana y el gradiente del pH y, por tanto, se inhibe por completo la fosforilación. Los desacopladores típicos como el dinitrofenol, son en realidad ionóforos protónicos.
GRACIAS