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Proceso de interconversión entre las formas oxidada (NAD+) y reducida (NADH) del nicotinamida adenina dinucleótido. Esta molécula participa en reacciones redox, actuando como oxidante en su forma NAD+ y como reductor en su forma NADH.

Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato. Igual que NAD+/NADH, participa en reacciones redox, pero se utiliza principalmente en procesos anabólicos (biosíntesis) y se mantiene reducido en las células.

La capacidad de una molécula para ganar o perder electrones. Una mayor capacidad de ganar electrones corresponde a un potencial redox más negativo, mientras que una mayor capacidad para perder electrones corresponde a un potencial redox más positivo.

La concentración de sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima de una reacción enzimática. Un valor bajo de Km indica una mayor afinidad de la enzima por su sustrato.

Moléculas hidrófobas y pequeñas que pueden difundir en la membrana celular. Actúan como transportadores de electrones en la cadena respiratoria y en otros procesos metabólicos.

Una pequeña proteína que participa en el sistema de transporte de electrones y tiene la capacidad de reducirse y oxidarse. Actúa como intermediario en la transferencia de electrones desde el NADPH a otras proteínas, como las peroxiredoxinas.

Una enzima que utiliza electrones transferidos por la tiorredoxina para reducir peróxido de hidrógeno a agua, de esta manera elimina el peróxido de hidrógeno, un producto de la respiración celular.

GruposY funcionales que pueden formar enlaces redox con otras moléculas. Estos enlaces sirven como indicadores del estado redox en diferentes compartimentos celulares.

Son moléculas que liberan una cantidad considerable de energía cuando se rompen sus enlaces. Estas moléculas son cruciales para el metabolismo y pueden transferir energía de manera relativamente sencilla.

El ATP se genera a través de la fosforilación a nivel de sustrato, la oxidación de moléculas orgánicas y la cadena de transporte de electrones.

La fosforilación a nivel de sustrato es un proceso en el que un grupo fosfato se transfiere directamente de un compuesto orgánico a ADP para formar ATP.

La cadena de transporte de electrones es un proceso que utiliza gradientes de protones a través de la membrana para generar ATP.

Una proteína que se une a NADH en la superficie interna de la membrana citoplasmática. Se encarga de la oxidación de NADH y el transporte de protones a través de la membrana.

Proceso que permite la síntesis de NADH mediante el transporte de protones a favor de gradiente a través de la membrana.

Los extractores son moléculas que ceden electrones al inicio de una reacción. Los aceptores finales son moléculas que aceptan electrones al final de la reacción. El oxígeno (O2) suele ser un aceptor final en la cadena de transporte de electrones.

La última molécula en una cadena de transporte de electrones que acepta los electrones y se reduce, generando un gradiente de protones que impulsa la producción de ATP.

Una coenzima que transporta electrones y protones en reacciones metabólicas, como la cadena respiratoria.

Los electrones del NADH se transfieren a una flavoproteína, liberando NAD libre para otra reacción.

Organismos que solo pueden vivir en ausencia de oxígeno.

Organismos que pueden vivir con o sin oxígeno.

Enzima que utiliza hidrógeno gaseoso como fuente de electrones para la cadena respiratoria.

En ausencia de oxígeno, los anaerobios pueden usar moléculas como el sulfuro o el nitrato como aceptores finales de electrones.

Mycobacterium puede usar diferentes aceptores finales de electrones dependiendo de la disponibilidad de oxígeno, incluyendo oxígeno, nitrato o fumarato.

En ausencia de cadena respiratoria, la célula no puede utilizar el NADH para generar ATP mediante fosforilación oxidativa. Para regenerar NAD+ y mantener el balance redox, la célula recurre a la fermentación.

Proceso metabólico que permite a la célula regenerar NAD+ en ausencia de una cadena respiratoria, generando productos reducidos como lactato, etanol o formato. Este proceso genera ATP a través de la fosforilación a nivel de sustrato.

Moléculas reducidas que se producen durante la fermentación. Algunos ejemplos son el lactato, el etanol y el formato. Estos productos representan el destino de los electrones extraídos de la glucosa en la glucólisis.

La fermentación es vital para el balance redox de la célula, asegurando la regeneración de NAD+ para la glucólisis y la generación de ATP.

Las bacterias fermentadoras estrictas, que no tienen cadena respiratoria, utilizan una ATPasa unidireccional para generar la fuerza proton motriz necesaria para las funciones celulares. La fuerza es generada por el ATP producido en la fermentación.

Los microorganismos almacenan energía en forma de lípidos como la grasa, e hidratos de carbono.

Existen vías de fermentación más complejas que pueden generar un poco más de ATP a partir de los productos de fermentación.

Las reservas de energía almacenadas por los microorganismos permiten su supervivencia en condiciones de escasez de nutrientes.

Organismos que obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos, como el sulfuro de hidrógeno (H2S) o el amoníaco (NH3).

Organismos que necesitan oxígeno (O2) para respirar y obtener energía.

Organismos que pueden sintetizar sus propios compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, por ejemplo, fijando dióxido de carbono.

Ruta metabólica que fija el CO2 en compuestos orgánicos, utilizando energía del ATP y poder reductor del NADPH.

Enzima clave del Ciclo de Calvin que cataliza la fijación del CO2 a la ribulosa 1,5-bifosfato.

Organismos que pueden obtener energía y carbono tanto de fuentes inorgánicas como orgánicas.

Reacciones redox que muestran la transferencia de electrones entre un oxidante y un reductor, pero no representan el proceso completo

El agua es una molécula muy oxidante, lo que significa que necesita mucha energía para ceder sus electrones. Esto la convierte en un donador de electrones pobre en comparación con otras moléculas menos oxidantes como el H2S.

Se cree que el ancestro común de los fotosistemas podía utilizar tanto H2S como agua como fuente de electrones. Con el tiempo, este ancestro evolucionó en dos tipos de fotosistemas: uno que utilizaba H2S (fotosistema I) y otro que utilizaba agua (fotosistema II).

La regulación de la expresión genética jugó un papel crucial en la diversificación de los fotosistemas. La expresión de un fotosistema u otro dependía de la presencia o ausencia de sulfuro de hidrógeno en el ambiente.

Las cianobacterias exhiben versatilidad metabólica, capaces de realizar fotosíntesis oxigénica (usando agua) y anoxigénica (usando sulfuro de hidrógeno).

En las cianobacterias, esta enzima utiliza sulfuro de hidrógeno como dador de electrones para la fotosíntesis. Esto les permite realizar fotosíntesis anoxigénica.