Bomba de protones

Una bomba de protones es una proteína integral de membrana, capaz de movilizar protones a través de la membrana de una célula, ya sea de la mitocondria o de cualquier otro compartimento subcelular.

Bombas de protones de cloroplasto y mitocondria

En la cadena de transporte de electrones se secuestra protones de la matriz mitocondrial y se translocan al espacio intermembranal. Este transporte de protones, que está acoplado a la propia cadena de transporte de electrones, crea un gradiente tanto en pH como en carga eléctrica y establece un potencial electroquímico que actúa como una batería o reserva de energía para la célula (como condensador eléctrico).

Las bombas encargadas de bombear los protones gracias al paso de los electrones son las llamadas bombas redox (que se corresponden con los complejos mitocondriales de la cadena de transporte: los complejos I, III y IV). El bombeo de protones se realiza en contra gradiente, por lo que supone un gasto de energía que es proporcionado por el flujo de electrones de la cadena respiratoria.

La membrana mitocondrial interna funciona, pues, de manera similar a un dique en un río, bloqueando el flujo de protones hacia la matriz; los protones solo pueden regresar a la matriz a través de las ATP sintasas; lo hacen a favor de gradiente y ello genera energía en forma de ATP.

En el cloroplasto encontramos un sistema análogo, donde en este caso el gradiente de protones se establece entre el estroma (cara negativa, de donde se bombean los protones) y el lumen tilacoidal (cara positiva, con exceso de protones).

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